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Dokumentenidentifikation DE10130669A1 23.01.2003
Titel Schließeinrichtung in einer Spritzgießmaschine für Kunststoffe
Anmelder Mannesmann Plastics Machinery AG, 80997 München, DE
Erfinder Fischbach, Gunther, 82256 Fürstenfeldbruck, DE
Vertreter Wilhelm, L., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 80686 München
DE-Anmeldedatum 28.06.2001
DE-Aktenzeichen 10130669
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse B29C 45/66
IPC-Nebenklasse B29C 45/76   
Zusammenfassung Die Erfindung geht aus von einer Schließeinrichtung für eine Spritzgießmaschine für Kunststoffe mit einer feststehenden Werkzeugaufspannplatte (11) und einer Endplatte (19), die über einen Kniehebelmechanismus (13) mit einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte (12) verbunden ist, wobei zur Betätigung des Kniehebelmechanismus (13) ein mit einer Spindel (21) zusammenwirkender Hohlwellenmotor (7) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass der Hohlwellenmotor (7) zwischen der Endplatte (19) und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (12) angebracht ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der EP 0 658 136 B1 ist eine Schließeinheit für Formwerkzeuge von Spritzgießmaschinen bekannt, bei der zwischen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und einer Endplatte ein Kniehebelschließsystem zum Verschieben der beweglichen Werkzeugaufspannplatte vorgesehen ist. Mehrere sogenannte Fünfpunkt-Kniehebelsysteme sind mit einem gemeinsamen Kreuzkopf gekuppelt. An diesem Kreuzkopf greift drehfest eine Gewindespindel an, welche mit einer Mutter in Eingriff steht, die axial unverschiebbar, aber drehantreibbar in der Endplatte aufgenommen ist. Zum Zwecke des Drehantriebs ist die Mutter mit der Hohlwelle eines Elektromotors gekuppelt, welcher an die Außenseite der Endplatte angeflanscht ist. Die Innenabmessung der Hohlwelle ist dergestalt auszulegen, dass sie geeignet ist, die gesamte, nach hinten aus der Mutter ausfahrbare Länge der Gewindespindel problemlos aufzunehmen. Die Kniehebelsysteme sind symmetrisch zur, die Gewindespindel, die Spindelmutter und der Elektromotor mit seiner Hohlwelle sind fluchtend mit der Kraftachse der Schließeinheit. Ein ähnliches System ist in der DE-PS 195 24 314 C1 beschrieben.

Nachteilig an diesem Systeme ist, dass der außerhalb der Endplatte angeordnete Elektromotor und die an die Spindellänge angepasste Innenabmessung der Hohlwelle zu einer vergleichsweise lang bauenden Schließeinrichtung führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schließeinrichtung zu schaffen, die deutlich kürzer baut und zusätzlich eine kostengünstige Konstruktion erlaubt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Da der Hohlwellenmotor zwischen der Endplatte und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angebracht ist, entfällt im Vergleich zum Stand der Technik die Baulänge des Motors an der Außenseite der Endplatte. Dies stellt sich immer dann als Vorteil dar, wenn auf der Innenseite der Endplatte konstruktionsbedingt bereits zumindest teilweise Platz zur Aufnahme des Motors vorhanden ist. Zwar muss der Abstand zwischen feststehender Werkzeugaufspannplatte und Endplatte unter Umständen zur Aufnahme des Motors verlängert werden, die gesamte Baulänge der Spritzgießmaschine wird aber verringert.

Die nachfolgenden Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Endplatte eine zylinderförmige Aussparung auf, in die der Hohlwellenmotor einfahrbar ist. Durch diese Weiterbildung der Erfindung wird in jedem Fall die Baulänge der Spritzgießmaschine um die Dicke der Endplatte verringert. Die Erkenntnis, die Endplatte mit einer zylinderförmige Aussparung auszugestalten, in die der Hohlwellenmotor einfahrbar ist, verleiht dem Grundgedanken der Erfindung, den Hohlwellenmotor zwischen der Endplatte und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte anzuordnen, in bezug auf die Realisierbarkeit der Konstruktion einen hohen praktischen Wert und ermöglicht eine erhebliche Bauraumverkürzung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spindel drehfest angeordnet. Dabei ist das der beweglichen Werkzeugaufspannplatte zugewandte Ende der Spindel mit dem Rotor des Hohlwellenmotors, vorteilhafter Weise über eine Mutter im Eingriff und der Stator des Hohlwellenmotors mit dem Kniehebelmechanismus verbunden. Läuft der Motor, so verschiebt er sich axial und betätigt den Kniehebelmechanismus. Die Spindel dagegen ist ortsfest und ragt kaum über das äußere Ende der Endplatte hinaus. Dies bedeutet, dass die Baulänge der Spritzgießmaschine im wesentlichen durch die Endplatte begrenzt ist. Der Nachteil der Spritzgießmaschinen mit einer über eine Spindel angetriebenen Schließeinrichtung und einem an der Außenseite der Endplatte angeflanschten Hohlwellenmotor gemäß dem Stand der Technik, eine gegenüber einer Spritzgießmaschine mit Riemenantrieb der Schließeinrichtung höhere Baulänge aufzuweisen, ist damit vermieden. Der Direktantrieb über einen Hohlwellenmotor und eine Spindel bietet aber gegenüber einer Übersetzung mit Zahnriemen zahlreiche Vorteile. Dieser Antrieb ist betriebssicherer als ein Riemenantrieb, der infolge eines gerissenen Riemens ausfallen kann. Der Direktantrieb ist servicefreundlicher, da ein Nachspannen des Riemens entfällt. Gegenüber einem Riemenantrieb ist er staubreduziert, da kein Staub infolge von Riemenabrieb entstehen kann. Desweiteren besitzt er einen höheren Wirkungsgrad und verursacht keine Abrollgeräusche des Riemens. Die Regelgüte ist gegenüber einem Riemenantrieb, bei dem der Riemen als elastisches Element wirkt, deutlich besser. Eine Hysterese ist infolge der hohen Steifigkeit des Spindelantriebs nicht vorhanden. Das Antriebssystem ist schneller, da trotz höherer Massenträgheit wegen der vergleichsweise geringeren Drehzahl die Zieldrehzahl eher erreicht wird.

In einer Variante der Erfindung kann die Spindel durch die Endplatte geführt und in einer Ankerplatte drehfest befestigt sein.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spindel mit dem Rotor des Hohlwellenmotors drehfest verbunden und mit einer mit der Endplatte drehfest verbundenen Mutter im Eingriff. Der Stator des Hohlwellenmotors ist mit dem Kniehebelmechanismus verbunden. Dies beinhaltet gegenüber der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den Nachteil, dass die Spindel nicht dreh- und ortsfest ist, sondern beim Öffnen der Schließeinrichtung, bei dem der Hohlwellenmotor in Richtung Endplatte fährt, über die Endplatte hinausragt. Damit wird der Vorteil der geringen Baulänge wieder geschmälert. Der Vorteil gegenüber der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht aber darin, dass die Hohlwelle direkt mit der Spindel verbunden werden kann. Damit entfällt die mit der Hohlwelle verbundene Mutter, die mit der Spindel im Engriff steht. Diese Mutter weist aber wegen ihrer großen Masse und wegen ihres großen Durchmessers ein erhebliches Trägheitsmoment auf. Damit stellt sie im Vergleich zu einer drehbaren Spindel eine höhere dynamische Last dar. Die Verringerung der dynamischen Last in der Ausführungsform der Erfindung mit drehbarer Spindel ermöglicht ein schnelleres Verfahren der Schließeinrichtung. Die in dieser Ausführungsform drehfest mit der Endplatte verbundene Mutter stellt keine hohen Anforderungen an das Auswuchten. Bei besonders hochwertigen Spritzgießmaschinen, bei denen der Platzbedarf zweitrangig ist, die aber eine sehr hohe Dynamik aufweisen sollen, ist diese alternative Ausführungsform der Erfindung besonders vorteilhaft.

Der Hohlwellenmotor ist entweder unmittelbar am Kreuzkopf angeflanscht oder in diesem integriert, beispielsweise dadurch, dass der Kreuzkopf eine Ausnehmung zur Aufnahme des Hohlwellenmotors aufweist. Alternativ kann der Stator auch direkt durch geeignete Verbindungselemente an den Kniehebelmechanismus gekuppelt sein. Aufgrund der Erfindung kann das Reaktionsmoment des Antriebs und die Führung des Kreuzkopfes durch eine einzige kostengünstige Konstruktion realisiert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Endplatte einen zylinderförmigen Fortsatz auf, auf dem ein Sonnenrad einer Verstelleinrichtung der Endplatte drehbar gelagert ist. Der zylinderförmige Fortsatz gibt der Endplatte zusätzliche Stabilität. Ein Sonnenrad aus Stahl und eine Endplatte aus Sphärolithguß geben eine gute Reibpaarung für ein Gleitlager. Hierbei ist nur ein minimaler Schmiermittelbedarf nötig.

In Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schließeinrichtung in einem Querschnitt,

Fig. 2 eine Variant der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung nach Fig. 1 mit drehbarer Spindel.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der beigefügten Fig. 1 dargelegt. Auf einem Maschinenbett 16 ist eine feststehende Werkzeugaufspannplatte 11 angeordnet, zu der sich durch einen Kniehebelmechanismus 13 antreibbar eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte 12 axial bewegen lässt. Die feststehende Werkzeugaufspannplatte 11 ist über das Maschinenbett 16 mit einer Endplatte 19 verbunden. Eine Spindel 21 ist mit ihrem der beweglichen Werkzeugaufspannplatte abgewandten Ende durch die Endplatte 19 geführt und in einer Ankerplatte 3 drehfest angeordnet. Auf dem anderen Ende der Spindel 21 ist ein Hohlwellenmotor 7 auf Führungsstangen axial verschieblich angeordnet, die zu beiden Seiten der Spindel 21 angeordnet und in der Endplatte 19 befestigt, so dass sie in der Fig. 1 nicht ersichtlich sind. Eine Spindelmutter 5 ist mit der Hohlwelle bzw. dem Rotor 6 des Hohlwellenmotors 7 gekuppelt und steht in Eingriff mit der Spindel 21. Der Stator 4 des Hohlwellenmotors 7 ist an den Kniehebelmechanismus 13 angeflanscht. Auf diese Weise sind die Funktionen des Kreuzkopfes und die des Antriebsmotors zusammengefasst.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei der die Spindel 21 drehfest mit dem Rotor 6 verbunden ist und mit einer mit der Endplatte 19 drehfest verbundenen Mutter 22 im Eingriff ist. Der Stator 4 des Hohlwellenmotors 7 ist mit dem Kniehebelmechanismus 13 verbunden. Die Spindel 21 und damit der Hohlwellenmotor 7 bewegt sich bei drehendem Rotor 6 axial. Über den Kniehebelmechanismus 13 wird die Schließeinrichtung geöffnet bzw. geschlossen. Beim Öffnen der Schließeinrichtung, bei dem der Hohlwellenmotor 7 in Richtung Endplatte 19 fährt, ragt die Spindel 21 über die Endplatte 19 hinaus. Positionsliste Spritzgießmaschine

11 Feststehende Werkzeugaufspannplatte

12 Bewegliche Werkzeugaufspannplatte

13 Kniehebelmechanismus

16 Maschinenbett

19 Endplatte

22 Mutter

Antrieb

4 Stator des Hohlwellenmotors

5 Spindelmutter

6 Rotor des Hohlwellenmotors

7 Hohlwellenmotor

21 Spindel


Anspruch[de]
  1. 1. Schließeinrichtung für eine Spritzgießmaschine für Kunststoffe mit einer feststehenden Werkzeugaufspannplatte (11) und einer Endplatte (19), die über einen Kniehebelmechanismus (13) mit einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte (12) verbunden ist, wobei zur Betätigung des Kniehebelmechanismus (13) ein mit einer Spindel (21) zusammenwirkender Hohlwellenmotor (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlwellenmotor (7) zwischen der Endplatte (19) und der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angebracht ist.
  2. 2. Schließeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (19) eine zylinderförmige Aussparung aufweist, in die der Hohlwellenmotor (7) einfahrbar ist.
  3. 3. Schließeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (21) drehfest angeordnet ist, dass das der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (12) zugewandte Ende der Spindel (21) mit dem Rotor (6) des Hohlwellenmotors (7) in Eingriff ist, und dass der Stator (4) des Hohlwellenmotors (7) mit dem Kniehebelmechanismus (13) verbunden ist.
  4. 4. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (21) durch die Endplatte (19) geführt und in einer Ankerplatte (3) drehfest befestigt ist.
  5. 5. Schließeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (21) mit dem Rotor (6) des Hohlwellenmotors (7) drehfest verbunden ist und mit einer mit der Endplatte (19) drehfest verbundenen Mutter (22) im Eingriff ist, und dass der Stator (4) des Hohlwellenmotors (7) mit dem Kniehebelmechanismus (13) verbunden ist.
  6. 6. Schließeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus (13) an einen Kreuzkopf gekuppelt ist und dass der Hohlwellenmotor (7) an dem Kreuzkopf angeflanscht ist.
  7. 7. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus (13) an einen Kreuzkopf gekuppelt ist und dass der Kreuzkopf eine Ausnehmung zur Aufnahme des Hohlwellenmotors (7) aufweist.
  8. 8. Schließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus (13) direkt an den Stator (4) des Hohlwellenmotors (7) gekuppelt ist.
  9. 9. Schließeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) des Hohlwellenmotors (7) auf seitlich angeordneten Führungen verschieblich abgestützt ist.
  10. 10. Schließeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Werkzeugaufspannplatte (12) auf mehreren Säulen verschieblich geführt ist und dass der Stator (4) des Hohlwellenmotors (7) an einer oder mehreren dieser Säulen verschieblich geführt ist.
  11. 11. Schließeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatte (19) einen zylinderförmigen Fortsatz aufweist, auf dem ein Sonnenrad einer Verstelleinrichtung der Endplatte (19) drehbar gelagert ist.






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