DE4220445C2 - Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen - Google Patents
Spritzaggregat für SpritzgießmaschinenInfo
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- DE4220445C2 DE4220445C2 DE19924220445 DE4220445A DE4220445C2 DE 4220445 C2 DE4220445 C2 DE 4220445C2 DE 19924220445 DE19924220445 DE 19924220445 DE 4220445 A DE4220445 A DE 4220445A DE 4220445 C2 DE4220445 C2 DE 4220445C2
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen mit
einem mehrere Baugruppen umfassenden modularen Aufbau
- - bei dem eine erste Baugruppe aus der von einem Schneckenzylin der und einer Schnecke gebildeten Plastifiziereinheit besteht,
- - bei dem eine zweite Baugruppe von dem Dosierantrieb für die Schnecke der Plastifiziereinheit gebildet ist,
- - bei dem eine dritte Baugruppe zwei parallelachsig zueinander arbeitende Antriebe umfaßt, über die die Düse auf das Spritzwerkzeug aufsetzbar ist,
- - und bei dem eine vierte Baugruppe ebenfalls zwei parallelachsig zueinander arbeitende Antriebe aufweist, über die die Ein spritzbewegung der Schnecke im Schneckenzylinder der Plastifi ziereinheit als Axialverschiebung hervorbringbar ist,
- - wobei sich die Plastifiziereinheit mittig zwischen den beiden parallelachsigen Antrieben von dritter und vierter Baugruppe befindet.
Spritzaggregate für Spritzgießmaschinen dieser Bauart sind bereits
bekannt (vgl. EP-0 266 655 B1 sowie AT-Broschüre "CD plus Batten
feld Austria", Seite 16).
Diese bekannten Spritzaggregate für Spritzgießmaschinen haben sich
auch im praktischen Einsatz bestens bewährt, weil durch den modula
ren Aufbau die Möglichkeit geboten wird, eine Spritzgießmaschine
in ihrer Ausstattung genau auf das jeweilige Fertigungsprogramm und
den Werkzeugbestand abzustimmen.
Alle drei Antriebs-Baugruppen der bekannten Spritzaggregate sind
dabei für Hydraulikbetrieb ausgelegt, womit die Notwendigkeit
besteht, entweder jede einzelne Spritzgießmaschine mit einer hydrau
lischen Druckerzeugungsanlage auszustatten oder aber sie zumindest
mit einer zentralen hydraulischen Druckmittellieferquelle zu ver
binden.
Aufgabe der Erfindung ist es, Spritzaggregate vorzuschlagen,
die es ermöglichen, mit einem verminderten Antriebsaufwand für die
Spritzgießmaschinen auszukommen und daher zu einem kompakteren
Gesamtaufbau derselben führen.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß mindestens
die beiden parallelachsigen Antriebe der vierten Baugruppe - des
modularen Aufbaus - jeweils mit einem wassergekühlten, elektrischen
Servomotor ausgestattet sind, und daß dabei diese Servomotoren
miteinander für Synchronlauf in Verbindung stehen.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Nutzung von elektrischen Servomo
toren für die Hervorbringung bzw. Auslösung der Einspritzbewegung
der Schnecke im Schneckenzylinder der Plastifiziereinheit hat eine
höhere Arbeitspräzision zur Folge, d. h., der Spritzvorgang und die
daraus resultierende Qualität für die Formteile kann wesentlich
verbessert werden. Mit Anwendung der Wasserkühlung ergibt sich der
besondere Vorteil, daß sich elektrische Servomotoren mit hoher
Leistungsdichte in Gebrauch nehmen lassen, die einen kompakten und
damit raumsparenden Aufbau haben.
Eine besonders vorteilhafte und zweckentsprechende Auslegung wird
für ein erfindungsgemäßes Spritzaggregat erhalten, wenn neben den
beiden Antrieben der vierten Baugruppe sowohl die beiden Antriebe
der zweiten Baugruppe als auch der Antrieb der dritten Baugruppe
jeweils mit wassergekühlten, elektrischen Servomotoren ausgestattet
sind.
Es können damit nicht nur alle Bewegungsvorgänge eines Spritzaggre
gates präziser ablaufen als bei der üblichen Benutzung von Hydrau
likantrieben. Vielmehr läßt sich der Gesamtaufwand für die Erstel
lung einer Spritzgießmaschine minimieren, weil keine hydraulische
Druckerzeugungsanlage benötigt wird, sondern sich jeder einzelne
Antrieb unmittelbar durch verfügbaren Netzstrom speisen läßt.
Bewährt hat es sich dabei im letzteren Falle besonders, wenn nach
der Erfindung alle elektrischen Servomotoren als Drehstrom-Synchron
bzw. AC-Synchron-Motoren ausgelegt sind.
Wichtig ist nach der Erfindung auch, daß jeder wassergekühlte,
elektrische Servomotor mit Untersetzungselementen seines Antriebs
in Verbindung steht. Dabei können die Untersetzungselemente der
Antriebe für die dritte und die vierte Baugruppe jeweils von Gewin
despindeln und zugehörigen Muttern gebildet werden, die neben einer
raumsparenden Bauart auch eine sehr exakte Übertragung der Antriebs
bewegung gewährleisten.
Für eine raumsparende bzw. kompakte Bauweise eines erfindungsgemäßen
Spritzaggregates kann es sich auch als wichtig erweisen, wenn die
Untersetzungselemente des Antriebs der zweiten Baugruppe aus einem
Planetengetriebe bestehen, das der Schnecke der die erste Baugruppe
bildenden Plastifiziereinheit vorgeschaltet ist.
Einer raumsparenden Bauweise des gesamten Spritzaggregates ist es
weiterhin dienlich, wenn erfindungsgemäß mindestens die elektrischen
Servomotoren der dritten, vorzugsweise aber auch die elektrischen
Servomotoren der vierten Baugruppe mit Hohlwellen ausgestattet sind,
welche die Antriebsmutter enthalten oder bilden, die wiederum von
der Gewindespindel durchsetzt ist.
Aus der Ausstattung der elektrischen Servomotoren mit einer Hohlwel
le erwächst der Vorteil, daß über die Motor-Baulänge hinweg zu
mindest eine entsprechende Teillänge der zum jeweiligen Antrieb
gehörenden Gewindespindel zeitweilig raumsparend untergebracht ist
und sich daher die Gesamt-Baulänge für das Spritzaggregat minimieren
läßt.
Es hat sich aber auch bewährt, wenn die Wirkachsen der Antriebe für
die dritte und die vierte Baugruppe miteinander fluchtend angeordnet
sind. Dabei können sowohl die beiden parallelachsigen Antriebe der
dritten Baugruppe als auch die beiden parallelachsigen Antriebe der
vierten Baugruppe jeweils an einem Querjoch bzw. an einer Traverse
angreifen, derart, daß jedes Querjoch bzw. jede Traverse über seine
bzw. ihre Antriebe relativ zu dem eine ortsfeste Basis an der
Spritzgießmaschine aufweisenden Schneckenzylinder der zur ersten
Baugruppe gehörenden Plastifiziereinheit verlagerbar ist.
Nach der Erfindung ist es andererseits aber auch möglich, daß jeder
Antrieb der vierten Baugruppe eine mit der Welle des elektrischen
Servomotors drehfest gekuppelte Gewinderollspindel aufweist, die
mit einem im Querjoch bzw. in der Traverse sitzenden Gewinderoll
mutter in Stelleingriff steht.
Die Gewindespindel jedes Antriebs der dritten Baugruppe kann erfin
dungsgemäß unter Zwischenschaltung eines Kraftspeicherpaketes
drehfest am zugehörigen Querjoch bzw. an der zugehörigen Traverse
angreifen. Hierdurch ist es möglich, während jedes Einspritzvorgangs
die elektrischen Servomotoren der dritten Baugruppe stromlos zu
schalten, trotzdem aber die Andruckkraft der Spritzdüse gegen das
Formwerkzeug sicher zu gewährleisten.
Vorgesehen ist nach der Erfindung auch, daß die die erste Baugruppe
bildende Plastifiziereinheit mit ihren beiden Enden zwischen den
beiden Querjochen bzw. Traversen liegt und daß alle Antriebe der
dritten und der vierten Baugruppe mit der Plastifiziereinheit der
ersten Baugruppe zwischen diesen Querjochen bzw. Traversen eine
gemeinsame Basis haben.
Vorgesehen ist nach der Erfindung aber auch, daß die die erste
Baugruppe bildende Plastifiziereinheit mit ihrem Schneckenzylinder
um eine etwa horizontale Querachse verschwenkbar zwischen den
Antrieben der dritten und vierten Baugruppe in der gemeinsamen Basis
gelagert ist und deren Schnecke über eine ausrückbare Kupplung mit
dem am Querjoch bzw. an der Traverse der vierten Baugruppe sitzenden
Antrieb der zweiten Baugruppe in Mitnehmerverbindung steht. Wichtig
für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Spritzaggregates ist auch,
daß mit jedem elektrischen Servomotor ein Gebersystem für die Lage-
und Geschwindigkeitsregelung gekoppelt ist und daß darüber hinaus
die zweite und die dritte Baugruppe längsverschiebbar auf ortsfesten
Linearführungselementen der gemeinsamen Basis ruhen.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Aus
führungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 teilweise in der Draufsicht und teilweise in einem hori
zontalen Längsschnitt ein Spritzaggregat für eine Spritz
gießmaschine mit einem vier verschiedene Baugruppen
umfassenden, modularen Aufbau, wobei der die erste Bau
gruppe bildenden Plastifiziereinheit drei verschiedene
Antriebs-Baugruppen zugeordnet sind, und
Fig. 2 das Spritzaggregat nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles
II gesehen.
Die Zeichnung zeigt ein Spritzaggregat 1 für eine Spritzgießmaschi
ne, das einen sogenannten modularen Aufbau hat. Das Spritzaggregat
1 läßt sich also aus mehreren verschiedenen Baugruppen zusammen
stellen, wobei in jeder Baugruppe unter mehreren Einzelkomponenten
ausgewählt werden kann, die dabei beliebig kombinierbar sind und
aufeinander abgestimmt werden können, um eine zum Fertigungsprogramm
und zum Werkzeugbestand passende Ausstattung zu erhalten.
Das in Fig. 1 der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel eines
Spritzaggregates 1 ist auf der Basis von vier Baugruppen A, B, C,
D erstellt, wobei als erste Baugruppe A die eigentliche Plastifi
ziereinheit 2 und des Spritzaggregates 1 vorhanden ist, welche
wiederum den Schneckenzylinder 3 mit der nach vorne gerichteten
Spritzdüse 4 sowie die darin drehbar gelagerte Schnecke 5 umfaßt,
die nach hinten aus dem Schneckenzylinder 3 herausragt.
Die zweite Baugruppe B wird von dem Dosierantrieb 6 für die Schnecke
5 der Plastifiziereinheit 2 gebildet, wobei dieser mit dem aus dem
Schneckenzylinder 3 nach hinten herausragenden Ende der Schnecke
5 gekuppelt werden kann.
Als dritte Baugruppe C sind zwei parallelachsig zueinander arbeiten
de und untereinander völlig baugleiche Antriebe 7a und 7b vorhanden,
über die die Relativbewegung der von der Plastifiziereinheit 2 mit
Kunststoffschmelze belieferten Spritzdüse 4 gegenüber einem Spritz
werkzeug 8 hervorbringbar ist, von dem in der Zeichnung nur eine
Werkzeughälfte durch gestrichelte Linien angedeutet wird.
Zur vierten Baugruppe D gehören wiederum zwei parallelachsig zuein
ander arbeitende Antriebe 9a und 9b, über welche dabei die Ein
spritzbewegung der Schnecke 5 im Schneckenzylinder 3 der Plastifi
ziereinheit 2 als Axialverschiebung hervorbringbar ist.
Erkennbar ist aus Fig. 1 der Zeichnung auch, daß sich die Plastifi
ziereinheit 2, also die erste Baugruppe A des Spritzaggregates 1
mittig zwischen den beiden parallelachsigen Antrieben 7a und 7b der
dritten Baugruppe C sowie 9a und 9b befindet. Mit ihrer Längsachse
10-10 ist dabei die Baugruppe A bzw. die Plastifiziereinheit 2 in
ihrer normalen Wirklage exakt fluchtend zur Längsachse 11-11 der
Baugruppe B bzw. des Dosierantriebs 6 angeordnet. Darüber hinaus
verläuft die Längsachse 10-10 der Baugruppe A bzw. Plastifizier
einheit 2 aber auch parallelachsig zu den beiden Längsachsen 12-12
und 13-13, welche die Antriebe 7a und 9a bzw. 7b und 9b der beiden
Baugruppen C und D miteinander gemeinsam haben.
Es geht aus Fig. 1 der Zeichnung auch hervor, daß jeder Antrieb 7a
und 7b der Baugruppe C in einem Gehäuse 14a bzw. 14b sowie jeder
Antrieb 9a und 9b der Baugruppe D in einem Gehäuse 15a und 15b
sitzt. Dabei sind einerseits die Gehäuse 14a und 15a sowie anderer
seits die Gehäuse 14b und 15b fest miteinander in Verbindung ge
bracht. Darüber hinaus ist aber auch noch eine feste Verbindung der
Gehäuse 15a und 15b mit Lagerwangen 16a und 16b vorgesehen, in denen
die Baugruppe A bzw. die diese bildende Plastifiziereinheit 2 um
eine horizontale Querachse 17-17 schwenkbeweglich abgestützt bzw.
gehalten ist.
Ein wesentlicher Bestandteil sowohl der zweiten Baugruppe B als auch
der vierten Baugruppe D ist ein Querjoch bzw. eine Traverse 18,
während eine ähnliches Querjoch bzw. eine Traverse 19 der dritten
Baugruppe C angehört.
Das Querjoch bzw. die Traverse 18 befindet sich ständig hinter dem
nach hinten aus dem Schneckenzylinder 3 der Plastifiziereinheit 2
herausragenden Ende der Schnecke 5, während das Querjoch bzw. die
Traverse 19 einerseits der Spritzdüse 4 der Plastifiziereinheit 2
bzw. des Schneckenzylinders 3 zugeordnet ist und andererseits den
Träger der einen Hälfte des Spritzwerkzeuges 8 bildet. Im Querjoch
bzw. in der Traverse 19 befindet sich dabei eine Ausnehmung bzw.
ein Durchlaß 20, durch welchen die Spritzdüse 4 der Plastifizier
einheit 2 gegen die Angußöffnung 21 des Spritzwerkzeuges 8 geführt
und an diese angepreßt werden kann.
Mindestens die beiden Antriebe 9a und 9b der vierten Baugruppe D
zum Spritzaggregat 1 sind jeweils mit einem elektrischen Servomotor
22a bzw. 22b hoher Leistungsdichte ausgestattet. Dabei sind diese
elektrischen Servomotoren 22a und 22b als Wechselstrom- bzw. AC-
Motoren ausgelegt und jeder derselben ist mit Wasserkühlung 23
versehen, damit er - trotz seiner hohen Leistungsdichte - eine
kompakte Bauart erhalten kann.
Beide elektrischen Servomotoren 22a und 22b treiben unmittelbar eine
Gewindespindel 24a bzw. 24b an, die vorzugsweise als Gewinderoll
spindel ausgelegt ist, sowie mit einer Antriebsmutter 25a bzw. 25b
in Dauereingriff steht, die in diesem Falle als Gewinderollmutter
ausgelegt ist. Beide Antriebsmuttern 25a und 25b sind dabei im
Querjoch bzw. in der Traverse 18 untergebracht, welche den Träger
für die zweite Baugruppe B des Spritzaggregates 1, also den Dosier
antrieb 6 bildet.
Wichtig ist, daß die beiden elektrischen Servomotoren 22a und 22b
der vierten Baugruppe D des Spritzaggregates 1 miteinander für
Synchronlauf in Verbindung stehen, damit sie über die gleichzeitig
und gleichmäßig drehenden Gewindespindeln 24a und 24b eine exakte
Verlagerungsbewegung des Querjoches bzw. der Traverse 18 mit der
davon getragenen zweiten Baugruppe B bzw. dem Dosierantrieb 6
bewirken können.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Spritzaggrega
tes sind die als Gewinderollspindeln ausgeführten Gewindespindeln
24a und 24b der Antriebe 9a und 9b jeweils drehfest mit dem Läufer
des zugehörigen elektrischen Servomotors 22a bzw. 22b verbunden und
ragen mit ihrem Gewindeabschnitt ständig über das Ende eines Lager
gehäuses hinaus. Dabei durchsetzt dieser Gewindeabschnitt das
Querjoch bzw. die Traverse 18 und die darin sitzenden Antriebs
muttern 25a und 25b, und zwar in der Weise, daß sich bei Drehantrieb
der Gewindespindeln 24a und 24b das Querjoch bzw. die Traverse 18
sich entlang den Gewindeabschnitten der Gewindespindeln 24a und 24b
verlagern kann.
An seinem von der Gewindespindel 24a bzw. 24b abgewendeten Ende ist
jeder der elektrischen Servomotoren 22a und 22b mit einem Gebersy
stem 27 gekoppelt, durch das eine exakte Lage- und Geschwindigkeits
regelung für die vierte Baugruppe D des Spritzaggregates 1 sicherge
stellt werden kann.
Aus Fig. 1 der Zeichnung geht hervor, daß der Dosierantrieb 6 der
zweiten Baugruppe B des Spritzaggregates 1 ebenfalls mit einem
elektrischen Servomotor 28 ausgestattet ist, der eine Wasserkühlung
29 hat, damit er bei hoher Leistungsdichte eine kompakte Bauweise
erhalten kann.
Dieser elektrische Servomotor 28 ist dabei an die Rückseite des
Querjoches bzw. der Traverse 18 angeflanscht und treibt als Unter
setzungssystem ein Planetengetriebe 30 an, welches teilweise im
Querjoch bzw. in der Traverse 18 untergebracht ist und teilweise
nach vorne über diese hinausragt.
An der Abtriebsseite dieses Planetengetriebes 30 befindet sich eine
Kupplung 31, die es möglich macht, daß aus dem Schneckenzylinder
3 der Plastifiziereinheit 3 herausragende Ende der Schnecke 5
wahlweise an den Dosierantrieb 6 der zweiten Baugruppe B anzukuppeln
oder aber es hiervon zu trennen. Nach dem Lösen der Kupplung 31 kann
die gesamte Plastifiziereinheit 2 um die horizontale Querachse 17-17
- zumindest begrenzt - verschwenkt werden, damit das freie Ende der
Schnecke 5 dann aus dem Wirkbereich der Kupplung 31 gebracht werden
kann. Letzteres ist aber erst möglich, nachdem zuvor das Querjoch
bzw. die Traverse 19 der dritten Baugruppe C des Spritzaggregates
1 über dessen Antriebe 7a und 7b so weit nach vorne bzw. nach links
gefahren worden ist, daß die Spritzdüse 4 der Plastifiziereinheit
2 vom Querjoch bzw. von der Traverse 19 völlig freigegeben wird.
Auch die Antriebe 7a und 7b der dritten Baugruppe C des Spritz
aggregates 1 sind jeweils als elektrische Servomotoren 32a und 32b
mit hoher Leistungsdichte ausgeführt und deshalb mit einer Wasser
kühlung 33 ausgestattet.
Eine Besonderheit dieser beiden elektrischen Servomotoren 32a und
32b liegt dabei noch darin, daß deren Läufer eine Hohlwelle 34 hat,
welche eine Antriebsmutter 35 enthält oder bildet, mit der jeweils
eine Gewindespindel 36a bzw. 36b in Dauereingriff steht.
Jede der beiden Gewindespindeln 36a und 36b ist dabei drehfest am
Querjoch bzw. an der Traverse 19 der dritten Baugruppe C des Spritz
aggregates 1 verankert. Die Drehung der Hohlwellen 34 bzw. Antriebs
muttern 35 beider elektrischer Servomotoren 32a und 32b führt dabei
zu einer Axialverlagerung der beiden zugehörigen Gewindespindeln
36a und 36b und damit zu einer entsprechenden Verschiebung des
Querjoches bzw. der Traverse 19 relativ zu der die erste Baugruppe
A des Spritzaggregates 1 bildenden Plastifiziereinheit 2. Selbstver
ständlich ist es auch im Falle der dritten Baugruppe C des Spritz
aggregates 1 wichtig, daß die beiden elektrischen Servomotoren 32a
und 32b miteinander für Synchronlauf in Verbindung stehen, damit
eine einwandfrei winkelrechte Verlagerung des Querjoches bzw. der
Traverse 19 sichergestellt wird.
Die Hohlwellen-Bauart der mit Wasserkühlung 33 arbeitenden elek
trischen Servomotoren 32a und 32b führt dazu, daß die dritte Bau
gruppe B des Spritzaggregates 1 mit einer minimalen Baulänge er
stellt werden kann.
Selbstverständlich ist es bei Bedarf auch möglich, die mit Wasser
kühlung 23 versehenen elektrischen Servomotoren 22a und 22b der
vierten Baugruppe D des Spritzaggregates 1 in Hohlwellen-Bauart
einzusetzen, wenn es darauf ankommt, auch dort eine minimale Baulän
ge zu gewährleisten. In diesem Falle müßten dann die Gewindespindeln
24a und 24b auch drehfest mit dem Querjoch bzw. der Traverse 18 in
Verbindung gebracht werden und die Antriebsmuttern 25a und 25b
müßten aus dem Querjoch bzw. der Traverse 18 entfernt und in die
Hohlwellen der elektrischen Servomotoren 22a und 22b integriert
werden.
Es kann der Fig. 1 der Zeichnung entnommen werden, daß auch der
elektrische Servomotor 28 des Dosierantriebs 6 der zweiten Baugruppe
B mit einem Gebersystem 37 für die Lage- und Geschwindigkeitsrege
lung gekoppelt ist und daß die elektrischen Servomotoren 32a und
32b der dritten Baugruppe C des Spritzaggregates 1 ebenfalls ein
Gebersystem 38 für die Lage- und Geschwindigkeitsregelung enthalten.
Sämtliche elektrischen Servomotoren 22a, 22b; 28; 32a, 32b gelangen
vorzugsweise als Drehstrom-Synchron- bzw. AC-Synchron-Motoren zum
Einsatz. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß das gesamte Spritz
aggregat 1 sich unmittelbar mit verfügbarem Netzstrom speisen läßt,
also nicht mit einer zusätzlichen Druckerzeugungsanlage ausgestattet
werden muß. Vorteilhaft bei dieser Ausstattung eines Spritzaggrega
tes 1 ist darüber hinaus, daß die mit elektrischen Servomotoren
arbeitenden Antriebe der drei Baugruppen B, C und D des Spritz
aggregates 1 eine höhere Arbeitspräzision gewährleisten und dadurch
die Schaffung einer Spritzgießmaschine ermöglichen, mit der sich
Formteile höchster Qualität fertigen lassen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist noch zu sehen, daß die beiden Gewinde
spindeln 36a und 36b der zur dritten Baugruppe C des Spritzaggrega
tes 1 gehörenden Antriebe 7a und 7b unter Zwischenschaltung je eines
Kraftspeicherpaketes 39 am Querjoch bzw. an der Traverse 19 an
greifen. Hierdurch ist es möglich, die elektrischen Servomotoren
32a und 32b nach dem Anlegen der Spritzdüse 4 der Plastifizier
einheit 2 an die Angußöffnung 21 des Spritzwerkzeuges 8 stromlos
zu schalten, während mit Hilfe der elektrischen Servomotoren 22a
und 22b der Baugruppe D der Einspritzvorgang der Kunststoffschmelze
in den Formhohlraum des Spritzwerkzeugs 8 stattfindet. Mit Hilfe
der Kraftspeicherpakete 39 wird die Andruckkraft der Spritzdüse 4
an die Angußöffnung 21 des Spritzwerkzeuges 8 auch bei stromlosen
elektrischen Servomotoren 32a und 32b aufrechterhalten.
Ein Spritzaggregat 1 mit modularem Aufbau aus verschiedenen Bau
gruppen A, B, C und D, bei dem sämtliche Antriebe 6; 7a, 7b; 9a,
9b mit wassergekühlten, elektrischen Servomotoren 28; 32a, 32b; 22a,
22b ausgestattet sind, eröffnet die besonders vorteilhafte Möglich
keit, gleichzeitig mehrere Bewegungsabläufe geregelt abzufahren und
dadurch die Arbeitsweise des gesamten Spritzaggregates 1 zu optimie
ren.
Der Fig. 2 der Zeichnung kann entnommen werden, daß die Plastifi
ziereinheit 2 der ersten Baugruppe A mittig zwischen den Antrieben
7a, 9a und 7b, 9b der dritten Baugruppe C und der vierten Baugruppe
D angeordnet ist und daß dabei alle Antriebe 7a, 7b und 9a, 9b
dieser dritten und vierten Baugruppe C und D zusammen mit der
Plastifiziereinheit 2 der ersten Baugruppe A eine gemeinsame Basis
40 auf der (im übrigen nicht dargestellten) Spritzgießmaschine
haben. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die gemeinsame, ortsfeste
Basis 40 mit Linearführungselementen 41 ausgestattet ist, auf denen
die dritte Baugruppe C und die vierte Baugruppe D gemeinsam längs
verschiebbar, bspw. über klauenartige Führungsschuhe 42 ruhen.
Mittelbar, nämlich über die Lagerwangen 16a und 16b und die in diese
eingreifende horizontale Querachse 17-17 wird dabei von der gemein
samen ortsfesten Basis 40 auch die Plastifiziereinheit 2 getragen
und ebenso mittelbar ist hierauf über die Gewindespindeln 24a und
24b sowie das Querjoch bzw. die Traverse 18 die zweite Baugruppe
B des Spritzaggregates 1 abgestützt.
Die Verwendung von wassergekühlten, elektrischen Servomotoren für
alle Antriebe des Spritzaggregates 1 hat nicht nur den Vorteil, daß
man mit minimalen Baugrößen auskommt. Vielmehr ist es von besonderer
Bedeutung, daß durch den Einsatz der wassergekühlten, elektrischen
Servomotoren für alle Antriebe im Stillstand sehr hohe Drehmomente
aufgebracht werden können, was sich auf die Arbeitsweise des gesam
ten Spritzaggregates 1 günstig auswirkt.
Als vorteilhaft erweist es sich aber auch, daß die durch das Wasser
als Kühlmedium von den elektrischen Servomotoren abgeführte Wärme
energie zurückgewonnen und anschließend, bsw. zur Werkzeugtemperie
rung, genutzt werden kann. Es stellt sich somit eine Erhöhung des
Gesamtwirkungsgrades der Spritzgießmaschine bzw. eine Einsparung
von Energiekosten ein.
Ein Spritzaggregat 1 der vorstehend beschriebenen Bauart eignet sich
auch in besonderem Maße zum Einsatz unter Reinraumbedingungen, weil
die wassergekühlten elektrischen Servomotoren keine unerwünschten
Luftverwirbelungen erzeugen können.
Das in der Zeichnung dargestellte und anhand derselben beschriebene
Spritzaggregat 1 hat für seine dritte Baugruppe C und seine vierte
Baugruppe D jeweils zwei gemeinsame bzw. miteinander fluchtende
Wirkachsen 12-12 und 13-13, die in Symmetrielage zur ersten Baugrup
pe A und zur zweiten Baugruppe B angeordnet sind. Hieraus resultiert
der Vorteil, daß bei gleichzeitiger Betätigung der Antriebe 7a und
7b bzw. 9a und 9b keine Momente auftreten können, welche über die
Linearführungselemente 41 und die Führungsschuhe 42 von der gemein
samen Basis 40 abgefangen werden müßten.
Die Linearführungselemente 41 und die Führungsschuhe 42 der gemein
samen, ortsfesten Basis 40 machen es aber möglich, in bestimmten
Fällen auch nur mit den Antrieben zu arbeiten, die in einer der
beiden Wirkachsen 12-12 bzw. 13-13 angeordnet sind. In diesem Falle
werden dann die auftretenden Momente über die Linearführungen
abgefangen.
Da in beiden Wirkachsen 12-12 und 13-13 die Antriebe 7a, 7b bzw.
9a, 9b jeweils elektrische Servomotoren 32a, 32b bzw. 22a, 22b mit
gleichen Leistungsdaten benutzen, ist eine entsprechend variable
Betriebsweise des Spritzaggregates 1 möglich, je nach dem ob die
Antriebe nur in einer oder aber in beiden Wirkachsen 12-12 und 13-13
genutzt werden.
Denkbar wäre es schließlich auch, ein Spritzaggregat 1 mit vier
Wirkachsen zu bauen, wobei dann in jeder derselben sowohl für die
dritte Baugruppe C als auch für die vierte Baugruppe D ein elek
trischer Servomotor vorzusehen ist.
Liste der Bezugszeichen
A Baugruppe
B Baugruppe
C Baugruppe
D Baugruppe
1 Spritzaggregat
2 Plastifiziereinheit
3 Schneckenzylinder
4 Spritzdüse
5 Schnecke
6 Dosierantrieb
7a, 7b Antriebe
8 Spritzwerkzeuge
9a, 9b Antriebe
10-10 Längsachse
11-11 Längsachse
12-12 Wirkachse
13-13 Wirkachse
14a, 14b Gehäuse
15a, 15b Gehäuse
16a, 16b Lagerwange
17-17 horizontale Querachse
18 Querjoch bzw. Traverse
19 Querjoch bzw. Traverse
20 Ausnehmung bzw. Durchlaß
21 Angußöffnung
22a, 22b elektrischer Servomotor
23 Wasserkühlung
24a, 24b Gewindespindel/Gewinderollspindel
25a, 25b Antriebsmutter/Gewinderollmutter
27 Gebersystem
28 elektrischer Servomotor
29 Wasserkühlung
30 Planetengetriebe
31 Kupplung
32a, 32b elektrischer Servomotor
33 Wasserkühlung
34 Hohlwelle
35 Antriebsmutter
36a, 36b Gewindespindel
37 Gebersystem
38 Gebersystem
39 Kraftspeicherpaket
40 gemeinsame Basis
41 Linearführungselemente
42 Führungsschuhe
B Baugruppe
C Baugruppe
D Baugruppe
1 Spritzaggregat
2 Plastifiziereinheit
3 Schneckenzylinder
4 Spritzdüse
5 Schnecke
6 Dosierantrieb
7a, 7b Antriebe
8 Spritzwerkzeuge
9a, 9b Antriebe
10-10 Längsachse
11-11 Längsachse
12-12 Wirkachse
13-13 Wirkachse
14a, 14b Gehäuse
15a, 15b Gehäuse
16a, 16b Lagerwange
17-17 horizontale Querachse
18 Querjoch bzw. Traverse
19 Querjoch bzw. Traverse
20 Ausnehmung bzw. Durchlaß
21 Angußöffnung
22a, 22b elektrischer Servomotor
23 Wasserkühlung
24a, 24b Gewindespindel/Gewinderollspindel
25a, 25b Antriebsmutter/Gewinderollmutter
27 Gebersystem
28 elektrischer Servomotor
29 Wasserkühlung
30 Planetengetriebe
31 Kupplung
32a, 32b elektrischer Servomotor
33 Wasserkühlung
34 Hohlwelle
35 Antriebsmutter
36a, 36b Gewindespindel
37 Gebersystem
38 Gebersystem
39 Kraftspeicherpaket
40 gemeinsame Basis
41 Linearführungselemente
42 Führungsschuhe
Claims (16)
1. Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen mit einem mehrere Baugruppen
umfassenden modularen Aufbau,
- - bei dem eine erste Baugruppe aus der von einem Schnecken zylinder und einer Schnecke gebildeten Plastifizierein heit besteht,
- - bei dem eine zweite Baugruppe von dem Dosierantrieb für die Schnecke der Plastifiziereinheit gebildet ist,
- - bei dem eine dritte Baugruppe zwei parallelachsig zuein ander arbeitende Antriebe umfaßt, über die die Düse auf das Spritzwerkzeug aufsetzbar ist,
- - und bei dem eine vierte Baugruppe ebenfalls zwei par allelachsig zueinander arbeitende Antriebe aufweist, über die die Einspritzbewegung der Schnecke im Schneckenzylin der der Plastifiziereinheit als Axialverschiebung hervor bringbar ist,
- - wobei sich die Plastifiziereinheit mittig zwischen den beiden parallelachsigen Antrieben von dritter und vierter Baugruppe befindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die beiden parallelachsigen Antriebe (9a und 9b) der vierten Baugruppe (D) jeweils mit einem wassergekühlten (23), elektrischen Servomotor (22a bzw. 22b) - insbesondere einem AC-Synchron-Motor - ausgestattet sind,
und daß dabei diese Servomotoren (22a, 22b) miteinander für Synchronlauf elektronisch in Verbindung stehen.
daß mindestens die beiden parallelachsigen Antriebe (9a und 9b) der vierten Baugruppe (D) jeweils mit einem wassergekühlten (23), elektrischen Servomotor (22a bzw. 22b) - insbesondere einem AC-Synchron-Motor - ausgestattet sind,
und daß dabei diese Servomotoren (22a, 22b) miteinander für Synchronlauf elektronisch in Verbindung stehen.
2. Spritzaggregat nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch der Antrieb (6) der zweiten Baugruppe (B) sowie die beiden Antriebe (7a und 7b) der dritten Baugruppe (C) jeweils mit Wasser gekühlten (29 bzw. 33), elektrischen Servomotoren (28 bzw. 32a, 32b) - insbesondere AC-Synchron-Motoren - ausge stattet sind,
und daß dabei die beiden Servomotoren (32a und 32b) der An triebe (7a und 7b) elektrisch miteinander synchronisiert sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß auch der Antrieb (6) der zweiten Baugruppe (B) sowie die beiden Antriebe (7a und 7b) der dritten Baugruppe (C) jeweils mit Wasser gekühlten (29 bzw. 33), elektrischen Servomotoren (28 bzw. 32a, 32b) - insbesondere AC-Synchron-Motoren - ausge stattet sind,
und daß dabei die beiden Servomotoren (32a und 32b) der An triebe (7a und 7b) elektrisch miteinander synchronisiert sind.
3. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle elektrischen Servomotoren (22a, 22b; 28; 32a, 32b)
als Drehstrom-Synchron- bzw. AC-Synchron-Motoren ausgelegt
sind.
4. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Wasserkühlung (23; 29; 33) aufweisende, elektrische
Servomotor (22a, 22b; 28; 32a, 32b) mit Untersetzungselementen
(24a, 25a, 24b, 25b; 30; 35, 36a, 36b) seines Antriebes (9a,
9b; 6; 7a, 7b) in Verbindung steht.
5. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersetzungselemente der Antriebe (7a, 7b) für die
dritte Baugruppe (C) und die Untersetzungselemente der Antriebe
(9a, 9b) für die vierte Baugruppe (D) jeweils von Gewindespin
deln (36a, 36b bzw. 24a, 24b) und zugehörigen Muttern (35 bzw.
25a, 25b) gebildet sind.
6. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersetzungselemente des Antriebs (6) der zweiten
Baugruppe (B) aus einem Planetengetriebe (30) bestehen.
7. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die elektrischen Servomotoren (32a und 32b) der
dritten Baugruppe (C), vorzugsweise aber auch die elektrischen
Servomotoren (22a und 22b) der vierten Baugruppe (D), mit
Hohlwellen (34) ausgestattet sind, welche die Antriebsmutter
(35) enthalten oder bilden, wobei diese Antriebsmutter (35)
von der Gewindespindel (36a bzw. 36b) durchsetzt ist.
8. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wirkachsen (12-12 und 13-13) der Antriebe (7a und 9a
bzw. 7b und 9b) für die dritte Baugruppe (C) und die vierte
Baugruppe (D) miteinander fluchtend angeordnet sind.
9. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die beiden parallelachsigen Antriebe (7a, 7b) der
dritten Baugruppe (C) als auch die beiden parallelachsigen
Antriebe (9a, 9b) der vierten Baugruppe (D) jeweils an einem
Querjoch bzw. an einer Traverse (19 bzw. 18) angreifen
und daß dabei jedes Querjoch bzw. jede Traverse (18 und 19)
über seine bzw. ihre Antriebe (9a, 9b und 7a, 7b) relativ zu
dem eine ortsfeste Basis (40) an der Spritzgießmaschine auf
weisenden Schneckenzylinder (3) der zur ersten Baugruppe (A)
gehörenden Plastifiziereinheit (2) verlagerbar ist.
10. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Antrieb (9a, 9b) der vierten Baugruppe (D) eine mit
der Welle des elektrischen Servomotors (22a bzw. 22b) drehfest
gekuppelte Gewinderollspindeln (24a bzw. 24b) aufweist, die
mit einer im Querjoch bzw. in der Traverse (18) sitzenden
Gewinderollmutter (25a bzw. 25b) in Stelleingriff steht.
11. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewindespindel (36a bzw. 36b) jedes Antriebs (7a bzw.
7b) der dritten Baugruppe (C) unter Zwischenschaltung eines
Kraftspeicherpaketes (39) drehfest am zugehörigen Querjoch bzw.
an der Traverse (19) angreift.
12. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die erste Baugruppe (A) bildende Plastifiziereinheit
(2) mit ihren beiden Enden zwischen den beiden Querjochen bzw.
Traversen (18 und 19) liegt, und daß alle Antriebe (7a und 7b)
der dritten Baugruppe (C) und alle Antriebe (9a und 9b) der
vierten Baugruppe (D) mit der Plastifiziereinheit (2) der
ersten Baugruppe (A) zwischen diesen Querjochen bzw. Traversen
(18 und 19) eine gemeinsame Basis (40, 41, 42) haben.
13. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die erste Baugruppe (A) bildende Plastifiziereinheit
(2) mit ihrem Schneckenzylinder (3) um eine etwa horizontale
Querachse (17-17) verschwenkbar zwischen den Antrieben (7a,
7b) der dritten Baugruppe (C) und den Antrieben (9a, 9b) der
vierten Baugruppe (D) in der gemeinsamen Basis (40) gelagert
ist (16a, 16b, 17-17) und deren Schnecke (5) über eine ausrück
bare Kupplung (31) mit dem am Querjoch bzw. an der Traverse
(18) der vierten Baugruppe (D) sitzenden Antrieb (6) der
zweiten Baugruppe (B) in Mitnehmerverbindung steht.
14. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit jedem elektrischen Servomotor (22a, 22b; 32a, 32b; 28)
ein Gebersystem (27; 38; 37) für die Lage- und Geschwindig
keitsregelung gekoppelt ist.
15. Spritzaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Baugruppe (C) und die vierte Baugruppe (D) des
Spritzaggregates (1) gemeinsam längsverschiebbar auf ortsfesten
Linearführungselementen (41, 42) der gemeinsamen Basis (40)
ruhen.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220445 DE4220445C2 (de) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen |
DE59307151T DE59307151D1 (de) | 1992-06-23 | 1993-06-17 | Spritzaggregat für Spritzgiessmaschinen |
EP93109668A EP0576925B1 (de) | 1992-06-23 | 1993-06-17 | Spritzaggregat für Spritzgiessmaschinen |
AT93109668T ATE157043T1 (de) | 1992-06-23 | 1993-06-17 | Spritzaggregat für spritzgiessmaschinen |
US08/081,991 US5417558A (en) | 1992-06-23 | 1993-06-23 | Injection molding unit for injection molding machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220445 DE4220445C2 (de) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4220445A1 DE4220445A1 (de) | 1994-01-05 |
DE4220445C2 true DE4220445C2 (de) | 1994-08-25 |
Family
ID=6461577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924220445 Expired - Fee Related DE4220445C2 (de) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Spritzaggregat für Spritzgießmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4220445C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4334134B4 (de) * | 1993-10-07 | 2005-09-29 | Battenfeld Kunststoffmaschinen Ges.M.B.H. | Verwendung einer Leistungs- und Ansteuerelektronik an einer Spritzgießmaschine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3637569A1 (de) * | 1986-11-04 | 1988-05-11 | Battenfeld Kunststoffmasch | Wechselvorrichtung fuer den schneckenzylinder einer spritzgiessmaschine |
-
1992
- 1992-06-23 DE DE19924220445 patent/DE4220445C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4334134B4 (de) * | 1993-10-07 | 2005-09-29 | Battenfeld Kunststoffmaschinen Ges.M.B.H. | Verwendung einer Leistungs- und Ansteuerelektronik an einer Spritzgießmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4220445A1 (de) | 1994-01-05 |
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