[go: up one dir, main page]

DE102005007747B3 - Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration - Google Patents

Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration Download PDF

Info

Publication number
DE102005007747B3
DE102005007747B3 DE200510007747 DE102005007747A DE102005007747B3 DE 102005007747 B3 DE102005007747 B3 DE 102005007747B3 DE 200510007747 DE200510007747 DE 200510007747 DE 102005007747 A DE102005007747 A DE 102005007747A DE 102005007747 B3 DE102005007747 B3 DE 102005007747B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
screw
motor
plasticizing
electric motor
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200510007747
Other languages
German (de)
Inventor
Walter Wohlrab
Herbert Dr. Pickel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Technologies GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH filed Critical Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Priority to DE200510007747 priority Critical patent/DE102005007747B3/en
Priority to CNB2006800014737A priority patent/CN100544935C/en
Priority to PCT/EP2006/050126 priority patent/WO2006087252A1/en
Priority to EP06707694A priority patent/EP1853415A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005007747B3 publication Critical patent/DE102005007747B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C2045/1784Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29C2045/1792Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
    • B29C2045/1794Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor by a rotor or directly coupled electric motor, e.g. using a tubular shaft motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5024Drive means therefor screws rotated by the coaxial rotor of an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/5028Drive means therefor screws axially driven by the coaxial rotor of an electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor
    • B29C2045/504Drive means therefor electric motors for rotary and axial movement of the screw being coaxial with the screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/52Non-return devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

A first motor rotates the screw and a second motor moves the screw axially via a spindle and nut arrangement. During the injection stage while the screw is moved forward by the accelerating second motor, the first motor remains fixed and does not rotate. When the first motor reaches maximum acceleration the second motor starts to rotate and the axial speed of the screw increases further(72) and plasticization of melt continues during the injection stage. Operation of the first motor is such that axial screw acceleration continues after the maximum rotational speed of the second motor has been reached. The first motor starts to rotate during injection when the second motor has reached its maximum rotational speed. Axial movement of the screw in the injection direction by the electric motors may be assisted by a hydraulic system. Hydraulic power is applied continuously and the axial movement of the screw is achieved by driving the motors in the same or opposing directions. An independent claim is included for a plasticizing unit with two electric motors and including a nut and spindle system for axial screw movement of the screw. The nut and spindle unit ensures that the screw rotates in the same direction during injection, when assisted by the first motor, as it does during metering. A non-return valve at the front of the screw enables the screw to rotate during injection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Plastifiziereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The The present invention relates to a method for operating an electrical Plasticizing according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method according to the preamble of claim 6.

Plastifiziervorrichtungen für Spritzgießmaschinen sind allgemein bekannt. Dabei wird ein Kunststoffausgangsmaterial einem Plastifizierzylinder, in dem eine Plastifizierschnecke drehbar sowie axial verschiebbar angeordnet ist, zugeführt. Das Kunststoffmaterial wird durch die Drehung der Plastifizierschnecke im Plastifizierzylinder aufgeschmolzen und sammelt sich kontinuierlich in dem Zylinderraum vor der Schnecke, auch Schneckenvorraum genannt, an. Dabei wird die Schnecke fortwährend zurückgedrängt oder zurückgezogen, um den Platz für die neu in den Schneckenvorraum hinzugefügte Schmelze freizugeben. Ist im Schneckenvorraum eine ausreichende Menge von Kunststoffschmelze vorhanden, so wird diese durch axiales Vorschieben der Schnecke (Einspritzhub) in eine Kavität einer mit der Plastifiziervorrichtung verbundenen Werkzeugform eingebracht.Plastifiziervorrichtungen for injection molding machines are well known. This is a plastic starting material a plasticizing cylinder in which a plasticizing screw rotates and axially displaceable, is supplied. The plastic material is achieved by the rotation of the plasticizing screw in the plasticizing cylinder melted and collects continuously in the cylinder chamber in front of the snail, also called snail vestibule. It will the snail continually pushed back or withdrawn, for the place for release the newly added melt into the screw antechamber. is a sufficient amount of plastic melt is present in the antechamber, so this is by axial advancement of the screw (injection stroke) in a cavity a tool mold connected to the plasticizing introduced.

Antriebstechnisch weist eine Plastifiziereinheit für eine Spritzgießmaschine daher in der Regel zumindest zwei Antriebe für die Plastifizierschnecke auf, nämlich einen Drehantrieb und einen Antrieb für die Axialbewegung der Schnecke in Einspritzrichtung oder entgegengesetzt dazu. Es gibt auch Plastifiziervorrichtungen, bei denen nur ein einziger Antrieb vorgesehen ist, wobei dann in der Regel eine Umschaltungsmöglichkeit zwischen dem Drehantrieb und dem Axialvorschub gegeben sein muss.Technically drive has a plasticizing unit for an injection molding machine therefore usually at least two drives for the plasticizing screw, namely a rotary drive and a drive for the axial movement of the screw in the direction of injection or opposite thereto. There are also plasticizers, in which only a single drive is provided, in which case usually a switch option must be given between the rotary drive and the axial feed.

Vorliegend beschäftigt sich die Erfindung mit einer Plastifiziereinheit, die zumindest zwei Elektromotore aufweist, nämlich einen ersten Elektromotor für die Drehbewegung der Plastifizierschnecke und einen zweiten Elek tromotor für die Axialbewegung.present employed the invention with a plasticizing, at least has two electric motors, namely a first electric motor for the rotational movement of the plasticizing screw and a second Elek tromotor for the Axial movement.

In diesem Zusammenhang verweisen wir auf die DE 43 44 335 A1 , in der eine solche gattungsgemäße Plastifiziereinrichtung dargestellt ist. Die in der DE 43 44 335 A1 dargestellte Plastifiziervorrichtung umfasst zwei koaxial zueinander angeordnete Elektromotore mit jeweils fest in einem Gehäuse aufgenommenen Statoren und drehbaren Rotoren. Der in der DE 43 44 335 A1 mit der Bezugsziffer 5 bezeichnete Elektromotor besitzt eine axial teleskopierbare, jedoch drehfeste Kopplung zwischen dem Rotor und der Plastifizierschnecke. Eine drehfest mit der Plastifizierschnecke verbundene Kugelspindel wirkt mit einer radial außerhalb davon angeordneten Mutter zusammen, um die Spindel und somit die Plastifizierschnecke axial vor- und zurückbewegen zu können. Dabei ist die Mutter fest mit dem Rotor des zweiten Elektromotors (hier Bezugsziffer 4) verbunden.In this context, we refer to the DE 43 44 335 A1 in which such a generic plasticizing is shown. The in the DE 43 44 335 A1 illustrated plasticizing device comprises two coaxially arranged electric motors with each stably housed in a housing stators and rotatable rotors. The Indian DE 43 44 335 A1 with the reference number 5 designated electric motor has an axially telescoping, but non-rotatable coupling between the rotor and the plasticizing screw. A ball screw non-rotatably connected to the plasticizing screw cooperates with a nut arranged radially outside thereof in order to be able to axially move the spindle and thus the plasticizing screw back and forth. The nut is fixed to the rotor of the second electric motor (reference number here 4 ) connected.

Wie in der Beschreibung der DE 43 44 335 A1 zu erkennen ist, wird bei dem Aufdosieren der Kunststoffschmelze – also bei der Phase, in der eine bestimmte Schmelzemenge im Schneckenvorraum angesammelt wird – der erste Elektromotor zur Drehung der Plastifizierschnecke angetrieben. Dabei hängt die Drehrichtung vom Windungsverlauf der Schneckengänge in der Plastifizierschnecke ab. Der zweite Elektromotor dreht in einem Maße mit, so dass aufgrund eines geringfügigen Drehgeschwindigkeitsunterschieds eine geeignete Zurückziehung der Plastifizierschnecke unter Ausbildung eines gewünschten Dosierdrucks im Schneckenraum ermöglicht ist.As in the description of DE 43 44 335 A1 can be seen, in the metering of the plastic melt - that is, in the phase in which a certain amount of melt is accumulated in the screw antechamber - the first electric motor for rotating the plasticizing screw is driven. The direction of rotation depends on the course of the worm threads in the plasticizing screw. The second electric motor rotates to an extent so that, due to a slight difference in rotational speed, a suitable retraction of the plasticizing screw to form a desired metering pressure in the screw space is made possible.

Ist die Dosierung vollständig erfolgt, so wird der erste Elektromotor 5 festgehalten (es kann auch eine Verriegelung stattfinden) und der Axialvorschub der Schnecke wird durch die Betätigung des zweiten Elektromotors realisiert.If the dosage is complete, then the first electric motor 5 held (it can also take a lock) and the axial feed of the screw is realized by the operation of the second electric motor.

In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, dass beim Einspritzen durch eine sogenannte Rückstromsperre im Bereich der Schneckenspitze ein Zurückfließen der Schmelze aus dem Schneckenvorraum in den Bereich zwischen die Scheckenstege verhindert wird. Diese Rückstromsperre setzt sich bei vielen Ausführungsformen zwischen der Plastifizierschnecke und dem Plastifizierzylinder fest. Durch diese übliche Ausgestaltung einer Rückstromsperre ist die Plastifizierschnecke im Regelfall während des Einspritzvorgangs nicht drehbar.In In this context, it should be noted that the Injection through a so-called backflow preventer in the area of Snail tip a backflow of the Melt from the sluice vestibule into the area between the Scheckenstege is prevented. This backflow stop continues in many embodiments between the plasticizing screw and the plasticizing cylinder. By this usual Design of a backflow lock is the plasticizing screw as a rule during the injection process not rotatable.

Eine weiteres Verfahren für den Betrieb eines Antriebs für eine Spritzgießmaschine ist in der DE 196 52 564 angegeben. Auch hier sind zwei Elektromotore vorgesehen, von denen einer insbesondere für die Drehbewegung der Plastifizierschnecke und der andere für den Axialvorschub zuständig ist. Und auch hier wird der Axialvorschub unter Verwendung einer Mutter-Spindel-Kombination realisiert. Die DE 196 52 564 beschäftigt sich nun mit 2 Zielsetzungen, nämlich mit der Erhöhung der Dynamik beim Einspritzvorgang und mit der Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit. Zur Erhöhung der Dynamik des Antriebs wird vorgeschlagen, während des Fahrens einer Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsrampe der Translationsbewegung der Spindel mittels eines der beiden Elektromotore den anderen Elektromotor mit einem solchen Drehsinn kurzzeitig anzutreiben, dass eine Beschleunigung bzw. Verzögerung der Translationsbewegung erreicht wird. Zur Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit wird vorgeschlagen, während des Einspritzvorganges die Spindel im Gegensinn zur Mutter anzutreiben, wobei jedoch zur Verhinderung der Übertragung der Drehbewegung auf die Plastifizierschnecke eine Entkuppelungsvorrichtung geöffnet wird.Another method for operating a drive for an injection molding machine is in the DE 196 52 564 specified. Again, two electric motors are provided, one of which is responsible in particular for the rotational movement of the plasticizing screw and the other for the axial feed. And here, too, the axial feed is realized using a nut-spindle combination. The DE 196 52 564 now deals with 2 objectives, namely with the increase of the dynamics in the injection process and with the increase of the injection speed. To increase the dynamics of the drive is proposed, while driving an acceleration or deceleration ramp of the translational movement of the spindle by means of one of the two electric motors to drive the other electric motor with such a rotation briefly so that an acceleration or deceleration of the translational movement is achieved. To increase the injection speed is proposed to drive during the injection process, the spindle in the opposite direction to the mother, but to Verhinde tion of the transmission of the rotary motion on the plasticizing screw a decoupling device is opened.

Nachteilig bei einem solch schnellen Einspritzvorgang ist jedoch der Umstand, dass beim Axialvorschub das Kunststoffausgangsmaterial im Einzugsbereich die Schneckengänge nur teilweise füllt. Dies führt dazu, dass beim erneuten Starten des Aufschmelzens diese Teilfüllung in der Anfangsphase erst beseitigt werden muss, bevor das Aufschmelzen einsetzt, was eine Verzögerung des Aufschmelzvorganges bewirkt. Überdies besteht die Gefahr, dass eingeschlossene Luft mitgefördert wird, welche zum einen den Aufschmelzvorgang stört und sich zum anderen im Schneckenvorraum ansammeln kann.adversely However, with such a fast injection process, the fact that at the axial feed the plastic raw material in the catchment area the worm threads only partially filled. This leads to, when restarting the reflow, this partial filling in the initial phase must first be eliminated before the melting starts, which a delay the melting process causes. Moreover, there is a danger that trapped air promoted becomes, which on the one hand disturbs the Aufschmelzvorgang and on the other in the Snail anteroom can accumulate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der sich bei verkürzter Einspritzzeit zudem die Aufschmelzphase verkürzen lässt, ohne dass Lufteinschlüsse zu befürchten sind.task It is the object of the present invention to provide a method and an apparatus specify, with or with the shortened injection time also the Shorten the melting phase leaves, without air pockets to fear are.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale verfahrensmäßig und durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale vorrichtungsmäßig gelöst.These The object is achieved by the features specified in claim 1 procedurally and solved by the device specified in claim 6 device.

Mit ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist es, das Aufschmelzen bereits wieder während des Einspritzvorganges zu starten, so dass das Ausgangsmaterial – zumeist Granulat oder Pulver – in optimaler Weise eingefüllt und eine Teilfüllung der Schneckengänge soweit wie möglich unterbunden wird. Dabei wird das Aufschmelzen derart betrieben, dass gleichzeitig die Einspritzgeschwindigkeit, also die axiale Verschiebung der Plastifizierschnecke nach vorne, erhöht wird. Auf diese Weise erreicht man sowohl eine Beschleunigung des Einspritzvorganges wie auch eine Verkürzung des Aufschmelzvorganges, was insgesamt zu einer schnelleren Zykluszeit führt.With a central idea of the present invention is to melt already again during to start the injection process, so that the starting material - mostly Granules or powder - in optimally filled and a partial filling the worm threads as far as possible is prevented. The melting is operated in such a way that simultaneously the injection speed, ie the axial displacement the plasticizing screw forward, is increased. In this way you reach both an acceleration of the injection process as well as a shortening the melting process, resulting in an overall faster cycle time leads.

Bei der gattungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird der vorgenannte Effekt dadurch erreicht, dass während der Einspritzphase der für die Rotation der Plastifizierschnecke vorgesehene Motor so betrieben wird, dass aufgrund der vorgesehene Mutter-Spindel-Kombination eine Geschwindigkeitserhöhung in Axialrichtung ermöglicht wird. Dreht beispielsweise der zweite für den Axialvorschub erforderliche Elektromotor in einer ersten Drehrichtung und der andere Elektromotor mit der gleichen Drehgeschwindigkeit in die andere Richtung, so wird die Axialvorschubsgeschwindigkeit gegenüber einem festgesetzten ersten Elektromotor verdoppelt. Dies ist an sich aus der DE 196 52 564 bekannt. Vorliegend dreht sich jedoch die Plastifizierschnecke mit der vollen Drehgeschwindigkeit mit, so dass es bereits während der Einspritzphase zum Start der weiteren Aufschmelzung kommt.In the generic drive device of the aforementioned effect is achieved in that during the injection phase provided for the rotation of the plasticizing screw motor is operated so that due to the proposed nut-spindle combination, an increase in speed in the axial direction is made possible. If, for example, the second electric motor required for the axial feed turns in the first direction of rotation and the other electric motor rotates in the other direction at the same rotational speed, the axial feed rate is doubled relative to a fixed first electric motor. This is from the DE 196 52 564 known. In the present case, however, the plasticizing screw rotates at the full rotational speed, so that it comes already during the injection phase to start the further melting.

Prinzipiell ist es möglich, die Drehung der Plastifizierschnecke kontinuierlich aufrechtzuerhalten und zwar sowohl während der Einspritzung wie auch während der Aufschmelzphase und die einzelnen Phasen lediglich über eine Ansteuerung des Drehantriebs für die Spindelmutter zu realisieren. In diesem Fall müßte der Elektromotor im wesentlichen zwischen einer im wesentlichen drehgleichen Rotation und einer gegengleichen Rotation umgeschaltet werden, wobei bei der drehgleichen Rotation die Dosierung erfolgt und bei der gegengleichen Rotation die Einspritzung.in principle Is it possible, to maintain the rotation of the plasticizing screw continuously both while the injection as well as during the melting phase and the individual phases only over one Control of the rotary drive for to realize the spindle nut. In this case, the Electric motor substantially between a substantially identical rotation Rotation and a reverse rotation are switched, where in the same rotation rotation, the dosage takes place and at the counterparts rotation the injection.

Zu beachten ist dabei jedoch, dass während des Einspritzvorganges die Strömungsverbindung von den Schneckengängen zum Schneckenvorraum mittels einer Rückstromsperre unterbunden ist. Würde also während der gesamten Einspritzzeit weiter aufgeschmolzen, so würde es aufgrund der kontinuierlichen Förderung von Schmelze in den Schneckenvorraum zu einer Behinderung für die Funktionsfähigkeit der Rückstromsperre kommen, die dann nicht mehr funktionsgerecht schließen kann. Überdies stellt sich das Problem, wo das neu aufgeschmolzene Material bei geschlossener Rückstromsperre hintransportiert werden soll.To note, however, that during the injection process the flow connection of the screw flights is suppressed to the antechamber by means of a return flow lock. So would while the entire injection time continued to melt, so it would continuous promotion from melt into the worm antechamber to a disability for functioning the backflow lock come, which then can no longer functionally close. moreover The problem arises where the newly molten material contributes closed non-return valve should be transported.

Aus diesem Grunde wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, den für die Drehbewegung der Plastifizierschnecke zuständigen Elektromotor nicht während des gesamt Einspritzvorganges anzutreiben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sollte in einer ersten Phase des Einspritzvorganges, insbesondere während des Durchfahrens der Beschleunigungsrampe für den zweiten Elektromotor, der für die Drehung der Spindelmutter zuständig ist, der erste Elektromotor nicht betrieben bzw. festgesetzt werden. Damit würde sich in diesem Zeitraum die Plas tifizierspindel nicht drehen und es würde zu keinem Aufschmelzvorgang kommen. Damit könnte die Rückstromsperre funktionsgerecht schließen. Ist der Einspritzdruck dann aufgebaut braucht ein Öffnen der Rückstromsperre aufgrund der Förderung von neuer Schmelze nicht mehr befürchtet zu werden.Out For this reason, according to the preferred embodiment proposed for the rotary motion of the plasticizing screw not responsible during the Total drive injection process. According to a preferred embodiment should in a first phase of the injection process, in particular while passing through the acceleration ramp for the second electric motor, the for the rotation of the spindle nut is responsible, the first electric motor not be operated or fixed. That would be during this period The plas tifizierspindel not turn and it would not melt come. That could be the backflow stop Close functionally. If the injection pressure is then built up, opening the Return valve due to the promotion no longer to be feared by new melt.

Im letzten Zeitraum des Einspritzvorganges kann der Drehantrieb für die Plastifizierschnecke dann wieder gestartet werden, wodurch der Aufschmelzvorgang wieder aufgenommen und eine evtl. aufgetretene Teilfüllung beseitigt wird. Dieser zweite Zeitraum kann auch unmittelbar an den Zeitraum anschließen, in dem eine Beschleunigungsrampe für den zweiten Elektromotor durchfahren wird. Auf diese Art würde sich eine fortgesetzte Beschleunigung der Einspritzgeschwindigkeit ergeben. Unter bestimmten Umständen wäre es auch möglich, den ersten Elektromotor bereits dann wieder zu starten, wenn der zweite Elektromotor seine Beschleunigungsrampe noch nicht vollständig durchfahren hat, so dass es zu einem zeitlichen Überlapp bei den Beschleunigungsrampen für die Elektromotore kommen würde.In the last period of the injection process, the rotary drive for the plasticizing screw can then be restarted, whereby the melting process is resumed and a possibly occurred partial filling is eliminated. This second period can also be connected directly to the period in which an acceleration ramp for the second electric motor is traversed. In this way, a continued acceleration of injection speed would result. Under be In certain circumstances, it would also be possible to restart the first electric motor already when the second electric motor has not yet completely passed through its acceleration ramp, so that there would be a temporal overlap in the acceleration ramps for the electric motors.

Die vorgesehene Maßnahme hat neben der Verkürzung der Aufschmelzzeit noch den Effekt, dass sich die maximale Einspritzgeschwindigkeit gegenüber einem System, wie es in der DE 43 44 335 A1 angegeben ist, erhöhen lässt.The proposed measure has in addition to the reduction of the melting time nor the effect that the maximum injection speed compared to a system as in the DE 43 44 335 A1 is indicated, can increase.

Konstruktiv zu berücksichtigen ist, dass sich bei einem Betrieb des Elektromotors für die Aufdosierung auch während der Einspritzphase eine Drehung der Plastifizierschnecke in diesem Zeitbereich ergibt. Die Konstruktion muss also so ausgeführt werden, dass auch der Drehsinn der Plastifizierschnecke während des Einspritzens in der gleichen Richtung aufrechterhalten wird, wie beim Aufdosieren selbst. Dies bedeutet, dass der erste Elektromotor, der für die Drehung der Schnecke zuständig ist, sowohl beim Aufdosieren, wie auch beim Einspritzen immer in der gleichen Drehrichtung betrieben werden muss. Entsprechend muss der zweite Elektromotor während des Einspritzens in einer Drehrichtung betrieben werden, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des ersten Elektromotors ist.constructive to take into account is that when operating the electric motor for the metering even while the injection phase, a rotation of the plasticizing screw in this Time range results. The construction must therefore be carried out so that also the direction of rotation of the plasticizing screw during the injection in the same direction as when dosing itself. This means that the first electric motor used for the rotation of the worm responsible is, both during the dosing, as well as during injection always in the same direction of rotation must be operated. Accordingly must the second electric motor during the injection are operated in one direction of rotation, the opposite to the direction of rotation of the first electric motor.

Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, dass auch während der Einspritzphase weiter Ausgangsmaterial aufgeschmolzen und nach vorne befördert werden kann und sich nicht im hinteren Schneckenbereich ansammelt oder festsetzt.With this measure will ensure that even while the injection phase further melted starting material and after transported in front can not and does not accumulate in the rear snail area or times.

Eine Voraussetzung für den beschriebenen Betrieb ist die Verwendung einer Rückstromsperre, die auch während des Einspritzvorgangs eine Drehung der Plastifizierschnecke im Plastifizierzylinder ermöglicht. Insofern sollte sich die Rückstromsperre nicht zwischen der Plastifizierschnecke und dem Plastifizierzylinder festsetzen.A requirement for the operation described is the use of a non-return valve, the even while the injection process allows a rotation of the plasticizing screw in the plasticizing cylinder. In this respect, the backflow lock should not between the plasticizing screw and the plasticizing cylinder.

Vorliegend ist einer speziellen Ausführungsform beispielsweise ein Kugelventil dargestellt, bei dem eine Kugel in einem Aufnahmeraum an der einspritzseitigen Spitze der Plastifizierschnecke vorgesehen ist. Die Kugel kann sich in Axialrichtung zumindest geringfügig bewegen. In einer ersten Stellung während des Aufdosierens wird ein Strömungskanal zwischen dem Schneckengang (oder den Schneckengängen) und dem Schneckenvorraum freigegeben. Während der Einspritzphase wird die Kugel durch den Einspritzdruck in Richtung eines Kugelsitzes nach hinten befördert und verschließt den Strömungskanal vollständig, so dass kein Schmelzematerial mehr aus dem Schneckenvorraum in den Bereich der Schneckengänge gelangen kann.present is a special embodiment For example, a ball valve shown in which a ball in a receiving space at the injection-side tip of the plasticizing screw is provided. The ball can move at least slightly in the axial direction. In a first position during of the dosing is a flow channel between the worm gear (or worm threads) and the worm anteroom Approved. While In the injection phase, the ball is driven by the injection pressure in the direction a ball seat transported backwards and closes the flow channel Completely, so that no more melt material from the antechamber into the Range of screw flights can get.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ließe sich dadurch realisieren, dass die Plastifizierschnecke zusätzlich auf hydraulische Art und Weise beaufschlagt wird und zwar in Einspritzrichtung. Bei solch einer Maßnahme könnte die hydraulische Vorspannung je nach Betriebsphase der Schnecke von den Elektromotoren kompensiert werden. Für den Fall des Einspritzens würde es dann jedoch zur einer Addition der Kräfte des hydraulischen Antriebs und der beiden Elektromotoren kommen, was nochmals eine Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit ermöglichen würde.A further advantageous embodiment of the invention could be realize that the plasticizing screw in addition to hydraulic manner is acted upon and in the injection direction. With such a measure could the hydraulic preload depending on the operating phase of the screw be compensated by the electric motors. In the case of injection it would but then to an addition of the forces of the hydraulic drive and the two electric motors come, which again an increase in the Allow injection speed would.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. Die Zeichnungen zeigen inThe The present invention will be described below and with reference to the accompanying drawings Drawings described in more detail. The drawings show in

1: eine herkömmliche Konstruktion einer elektrisch betriebenen Plastifiziereinrichtung, 1 a conventional construction of an electrically operated plasticizing device,

2: eine schematische Halbschnittteilansicht eines vorderen Schneckenbereichs mit der Rückstromsperre, 2 FIG. 2 is a schematic half-sectional partial view of a front screw section with the backflow lock. FIG.

3: ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm für die Axialgeschwindigkeit der Plastifizierschnecke, 3 : a time-velocity diagram for the axial velocity of the plasticizing screw,

4: ein Diagramm, welches die Drehgeschwindigkeit und -richtung der beiden Elektromotoren bei einer Ausführungsform der Erfindung darstellt und 4 a diagram showing the rotational speed and direction of the two electric motors in one embodiment of the invention and

5: eine schematische Detailschnittansicht, welche den Einzugsbereich einer Plastifiziereinheit darstellt. 5 : A schematic detail sectional view, which represents the catchment area of a plasticizing unit.

In 1 ist bei einer an sich bekannten Konstruktion des Antriebs (vgl. auch DE 43 44 335 A1 ) für die Plastifiziereinheit ein rückwärtiger Teil eines Schneckenzylinders 1 mit Antriebseinheit dargestellt. Im Schneckenzylinder 1 ist eine Plastifizierschnecke 2 einer ansonsten nicht näher dargestellten Spritzgießmaschine drehbar sowie axialverschieblich aufgenommen. Der Schneckenzylinder 1 ist einem Gehäuse 3 angeordnet, in dem im weiteren Verlauf ein erster Hohlwellenmotor 5 und ein zweiter Hohlwellenmotor 4 befestigt sind.In 1 is in a known construction of the drive (see also DE 43 44 335 A1 ) for the plasticizing a rear part of a screw cylinder 1 shown with drive unit. In the worm cylinder 1 is a plasticizing screw 2 an injection molding machine otherwise not shown rotatably received and axially displaceable. The worm cylinder 1 is a case 3 arranged in the further course of a first hollow shaft motor 5 and a second hollow shaft motor 4 are attached.

Die Plastifizierschnecke 2 ist mit einer Kugelspindel 6 über eine Kupplung fest verbunden. Die Kugelspindel 6 ist in einer Spindelmutter 7 geführt. Es handelt sich insofern um einen Mutter-Spindel-Antrieb. Die Spindelmutter 7 ist mit einem als Hohlwelle ausgestalteten Rotor 16 des zweiten Hohlwellenmotors 4 fest gekoppelt, wobei die Spindelmutter 7 mittels einer Axiallagerung 8 direkt im Motorgehäuse abgestützt ist.The plasticizing screw 2 is with a ball screw 6 firmly connected via a coupling. The ball screw 6 is in a spindle nut 7 guided. It is therefore a mother-spindle drive. The spindle nut 7 is with a designed as a hollow shaft rotor 16 of the second hollow shaft motor 4 firmly coupled, with the spindle nut 7 by means of an axial bearing 8th is supported directly in the motor housing.

In eine mit Axialnuten 9 versehene Ausnehmung 10 der Kugelspindel 6 ragt ein komplementär ausgebildeter Antriebszapfen 11, der ebenfalls mit Axialnuten 12 versehen und somit mit der Bewegungsspindel 6 drehfest aber axial verschieblich gekoppelt ist. Der Antriebszapfen 11 ist mit der ebenfalls als Hohlwelle 13 ausgebildeten Rotor 17 des ersten Hohlwellenmotors 5 fest verbunden. Dabei ist der Antriebszapfen 11 unter Freilassung eines Ringraumes 14 von der Hohlwelle 13 umgeben.In one with axial grooves 9 provided recess 10 the ball screw 6 protrudes a complementary formed drive pin 11 also with axial grooves 12 provided and thus with the movement spindle 6 rotatably but axially displaceable coupled. The drive pin 11 is with the also as a hollow shaft 13 trained rotor 17 of the first hollow shaft motor 5 firmly connected. Here is the drive pin 11 with the release of an annulus 14 from the hollow shaft 13 surround.

Die Hohlwelle 13 ist mittels einer Axiallagerung 15 direkt im Motorgehäuse abgestützt. Die Axiallagerung wird vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass auch Kräfte in Axialrichtung unmittelbar aufgenommen werden können.The hollow shaft 13 is by means of an axial bearing 15 supported directly in the motor housing. The axial bearing is advantageously designed so that forces in the axial direction can be directly absorbed.

Die Hohlwellenmotoren 4 und 5 sind vorliegend Transversalflussmotoren mit zylindrischen Magneten 16 und 17, die jeweils beidseitig von Wicklungen 18 und 19 umgeben sind.The hollow shaft motors 4 and 5 are present transversal flux with cylindrical magnets 16 and 17 , each on both sides of windings 18 and 19 are surrounded.

Beim Aufdosieren der Kunststoffschmelze wird der Hohlwellenmotor 5 nun in einer bestimmten Drehrichtung betrieben, die durch die Anordnung der Schneckenstege festgelegt ist. Die Gewinde der Kombination aus Spindelmutter 7 und Kugelspindel 6 sind nun so ausgebildet, dass ein Axialvorschub der Plastifizierschnecke 2 in Einspritzrichtung dann erreicht wird, wenn der Hohlwellenmotor 4 genau in zur Drehrichtung des Hohlwellenmotors 5 entgegengesetzter Drehrichtung dreht.When metering the plastic melt is the hollow shaft motor 5 now operated in a particular direction of rotation, which is determined by the arrangement of the screw flights. The threads of the spindle nut combination 7 and ball screw 6 are now designed so that an axial feed of the plasticizing screw 2 in the injection direction is then achieved when the hollow shaft motor 4 exactly in the direction of rotation of the hollow shaft motor 5 opposite direction of rotation rotates.

Der erfindungsgemäße Betrieb der Anordnung aus 1 ist in sehr schematischer und modellhafter Weise in 4 dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass zu einem Zeitpunkt t'0 die Plastifizierschnecke 2 vollständig nach vorne, also in Einspritzrichtung verfahren und ein Ein spritzhub gerade abgeschlossen ist. An den Einspritzhub schließt sich dann wieder eine Aufdosierphase an und zwar zwischen den Zeitpunkten t'0 und t'1. In diesem Zeitraum wird der Hohlwellenmotor 5 in der ersten Drehrichtung mit der Winkelgeschwindigkeit ω1 betrieben. Damit sich die Schmelze im Schmelzevorraum sammeln kann, wird die Plastifizierschnecke 2 während des Aufdosierens kontinuierlich zurückgezogen. Dies geschieht durch einen Betrieb des Hohlwellenmotors 4 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω'1. Aufgrund der Differenzwinkelgeschwindigkeit ω1 – ω'1 ergibt sich die Rückzugsgeschwindigkeit der Plastifizierschnecke 2 in Abhängigkeit von der Gewindesteigung von Spindelmutter und Kugelspindel 6.The operation of the arrangement according to the invention 1 is in a very schematic and exemplary way in 4 shown. It is assumed that at a time t ' 0, the plasticizing screw 2 completely forward, so moved in the injection direction and a spray stroke is just completed. The injection stroke is then followed by another dosing phase between times t ' 0 and t' 1 . In this period, the hollow shaft motor 5 operated in the first direction of rotation with the angular velocity ω 1 . So that the melt can collect in the melt antechamber, the plasticizing screw 2 withdrawn continuously during the dosing. This is done by an operation of the hollow shaft motor 4 with an angular velocity ω ' 1 . Due to the differential angular velocity ω 1 - ω ' 1 results in the retraction speed of the plasticizing screw 2 depending on the thread pitch of spindle nut and ball screw 6 ,

Ist dann eine ausreichende Menge von Schmelze dosiert und im Scheckenvorraum angesammelt, so wird im Zeitpunkt t'1 das Einspritzen der Kunststoffschmelze gestartet. Dazu wird der Hohlwellenmotor 5 zunächst festgesetzt. Ferner dreht sich die Bewegungsrichtung des ersten Hohlwellenmotors 4 um (also ω'2 = -ω'1) und wird mit einer entgegengesetzten Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit ω'2 betrieben. Nicht in 4 zu erkennen ist, dass die Elektromotore aufgrund der Trägheit eine Beschleunigungsrampe durchfahren und nicht unmittelbar auf die Enddrehzahlen springen können. Das Durchfahren der Beschleunigungsrampe dauert einen bestimmten Zeitraum. Insofern sind die Sprünge der Drehgeschwindigkeiten in 4 unrichtig dargestellt.Is then a sufficient amount of melt metered and accumulated in the Scheckenvorraum, so at the time t ' 1, the injection of the plastic melt is started. This is the hollow shaft motor 5 initially fixed. Further, the direction of movement of the first hollow shaft motor rotates 4 (ie ω ' 2 = -ω' 1 ) and is operated with an opposite direction of rotation and the rotational speed ω ' 2 . Not in 4 It can be seen that the electric motors due to the inertia drive through an acceleration ramp and can not jump directly to the final speeds. Driving through the acceleration ramp takes a certain period of time. In this respect, the jumps in the rotational speeds in 4 shown incorrectly.

Nach einem Zeitraum t'1 + δ1 wird die Drehgeschwindigkeit für den zweiten Hohlwellenmotor von 0 wieder hochgefahren und zwar nunmehr auf die Drehgeschwindigkeit ω2. Ab dem Zeitpunkt t'2 ergibt sich nun eine relative Drehgeschwindigkeit zwischen der Kugelspindel 6 und der Spindelmutter 7 von ω'2+ ω2, was zu einer Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit führt, da die Axialgeschwindigkeit der Plastifizierschnecke über die Gewindesteigung unmittelbar mit der relativen Drehgeschwindigkeit von Kugelspindel 6 und Spindelmutter 7 zusammenhängt.After a period of time t ' 1 + δ 1 , the rotational speed for the second hollow shaft motor of 0 is raised again, and indeed now to the rotational speed ω 2 . From the time t ' 2 now results in a relative rotational speed between the ball screw 6 and the spindle nut 7 of ω ' 2 + ω 2 , resulting in an increase in the injection speed, since the axial speed of the plasticizing screw on the thread pitch directly with the relative rotational speed of ball screw 6 and spindle nut 7 related.

Gleich wird im Zeitpunkt t'2 wieder das Aufdosieren gestartet, so dass im weiteren Verlauf der Einspritzung eine Teilfüllung der Schneckengänge verhindert und eine etwaig bereits erfolgte Teilfüllung beseitigt wird.At the same time, the metering is started again at the time t ' 2 , so that in the further course of the injection a partial filling of the screw threads is prevented and any partial filling that has already taken place is eliminated.

Zum Zeitpunkt t'3 wird dann wieder vom Einspritzen zum Aufdosieren umgeschaltet.At time t ' 3 is then switched back from injection to dosing.

In diesem Zusammenhang wird nochmals darauf hingewiesen, dass die 4 ein sehr idealisiertes Diagramm darstellt, da aufgrund von Trägheitsmomenten und anderen Effekten die Flanken stetige und abgeflachte Übergänge haben werden.In this context, it is again pointed out that the 4 is a very idealized graph, because due to moments of inertia and other effects the flanks will have steady and flattened transitions.

In 2 ist eine Rückstromsperre in schematischer Teilschnittansicht dargestellt, die eine Drehung der Plastifizierschnecke auch während der Einspritzphase ermöglicht. Die Bezugsziffer 30 bezeichnet einen vorderen einspritzseitigen Teil der Plastifizierschnecke, welche spiralförmig umlaufende Schneckenstege 32 aufweist, zwischen denen ein Schneckengang 34 gebildet ist. (Die Plastifizierschnecke 30 ist in 2 nur zur Hälfte dargestellt.) Umgeben ist die Plastifizierschnecke von einem ebenfalls geschnitten dargestellten Plastifizierzylinder 36. Am vorderen stirnseitigen Bereich der Plastifizierschnecke weist diese einen etwa zylindrisch ausgestalteten Aufnahmeraum 38 auf, in dem eine Kugel 50 in Axialrichtung geringfügig verschieblich aufgenommen ist. Die Axialbewegung der Kugel 50 ist auf der einen Seite durch einen Ringvorsprung 52 und auf der anderen Seite durch einen etwa halbkugelförmig ausgebildeten Kugelsitz 48 begrenzt.In 2 a backflow valve is shown in a schematic partial sectional view, which allows a rotation of the plasticizing screw also during the injection phase. The reference number 30 denotes a front injection-side part of the plasticizing screw, which spirally revolving screw flights 32 between which a helix 34 is formed. (The plasticizing screw 30 is in 2 only half of it is shown.) The plasticizing screw is surrounded by a plasticizing cylinder, also shown cut 36 , At the front end region of the plasticizing screw, this has an approximately cylindrically shaped receiving space 38 in which a ball 50 is received slightly displaceable in the axial direction. The axial movement of the ball 50 is on the one hand by a ring projection 52 and on the other side by a roughly hemispherical ball seat 48 limited.

Radial außerhalb der Kugel 50 ist ein Hülsenbereich vorgesehen, der außenseitig drei Ringnuten 42 aufweist, in denen O-Ringdichtungen 44 zur Abdichtung zwischen der Plastifizierschnecke und dem Plastifizierzylinder aufgenommen sind.Radially outside the sphere 50 is a hull provided senbereich, the outside three annular grooves 42 has, in which O-ring seals 44 are received for sealing between the plasticizing screw and the plasticizing cylinder.

Zwischen dem Aufnahmeraum 38 und dem Schneckengang 34 ist ein Kanal 46 vorgesehen, der eine Strömungsverbindung darstellt.Between the recording room 38 and the helix 34 is a channel 46 provided, which represents a flow connection.

Beim Aufdosiervorgang wird Ausgangsmaterial zwischen der Plastifizierschnecke 30 und dem Plastifizierzylinder 36 im Schneckengang 34 aufgeschmolzen und nach vorne befördert. Im vorderen Ende der Plastifizierschnecke 30 strömt sie durch den Strömungskanal 46 in den Aufnahmeraum 38 und drückt dabei die Kugel 50 in Axialrichtung nach vorne. Durch nicht genauer dargestellte Rillen zwischen der Kugel und der Hülse 42 kann die Schmelze an der Kugel 50 vorbei in den Schneckenvorraum gelangen.During the dosing process, starting material is between the plasticizing screw 30 and the plasticizing cylinder 36 in the spiral 34 melted and transported to the front. In the front end of the plasticizing screw 30 it flows through the flow channel 46 in the recording room 38 and presses the ball 50 in the axial direction forward. By not shown in detail grooves between the ball and the sleeve 42 Can the melt on the ball 50 pass into the snail vestibule.

Ist die Aufdosierung abgeschlossen und beginnt die Einspritzphase, so wird durch axiales Nach-Vorne-Schieben der Plastifizierschnecke 30 der Druck im Schneckenvorraum erhöht und drückt dadurch die Kugel 50 axial nach hinten, so dass sie zur Anlage in dem komplementär ausgebildeten Sitz 48 kommt. Dabei verschließt sie den Strömungskanal 46, so dass keine Schmelze mehr vom Schneckenvorraum in den Bereich des Schneckenganges und umgekehrt gelangen kann. Auch die Konstruktion mit den O-Ringen 44 verhindert ein Zurückfließen der Schmelze zwischen dem vorderen Teil der Plastifizierschnecke 30 und dem Plastifizierzylinder 36.Once the dosage has been completed and the injection phase begins, the plasticizing screw is moved axially forward and forward 30 the pressure in the antechamber increases and thereby pushes the ball 50 axially rearward so that they fit into the complementarily formed seat 48 comes. It closes the flow channel 46 , so that no more melt can pass from the antechamber into the area of the flight and vice versa. Also the construction with the O-rings 44 prevents backflow of the melt between the front part of the plasticizing screw 30 and the plasticizing cylinder 36 ,

Ist der Einspritzvorgang abgeschlossen und sinkt dadurch der Druck auf Kugel 50, so setzt sich druckmäßig die im Schneckengang befindliche Kunststoffschmelze wieder durch und schiebt die Kugel 50 in Axialrichtung nach vorne, wodurch der Strömungskanal 46 wieder freigegeben wird und die Schmelze aus dem Bereich des Schneckenganges wieder in den Schneckenvorraum befördert werden kann.When the injection process is completed, the pressure on the ball drops 50 , pressure-wise, the plastic melt located in the screw thread re-establishes itself and pushes the ball 50 in the axial direction forward, whereby the flow channel 46 is released again and the melt from the area of the screw can be transported back into the Schneckenvorraum.

Insgesamt ermöglicht diese Konstruktion einer Rückstromsperre den Drehbetrieb der Schnecke auch während der Einspritzphase.All in all allows this construction of a backflow stop the rotary operation of the screw also during the injection phase.

Der Effekt der Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit wird mit Bezug auf 3 erläutert. 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Einspritzphase. Die Kurve mit der Bezugsziffer 70 bezeichnet dabei den sich beim Betrieb der DE 43 44 335 A1 ergebenden Verlauf der Einspritzgeschwindigkeit v, also mit während des Einspritzens festgehaltenem Drehantrieb.The effect of increasing the injection speed will be with respect to 3 explained. 3 shows a section of the injection phase. The curve with the reference number 70 refers to the in the operation of the DE 43 44 335 A1 resulting course of the injection speed v, ie with held during the injection rotary drive.

Die Kurve 72 stellt den Verlauf der Einspritzgeschwindigkeit dar, wie er mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, wobei sich nach dem Durchlaufen der Beschleunigungsrampe des für den Axialvorschubs vorgesehenen Elektromotors unmittelbar die Aktivierung des Elektromotors für den Drehantrieb der Plastifizierschnecke anschließt, was zu einer Fortsetzung der Gesamt-Beschleunigungsrampe führt.The curve 72 illustrates the course of the injection speed, as achieved with the present invention, wherein after passing through the acceleration ramp of the intended for the axial feed electric motor immediately followed by the activation of the electric motor for the rotary drive of the plasticizing, resulting in a continuation of the overall acceleration ramp ,

Mit dem Kurvenverlauf 74 ist ein Verlauf dargestellt, wie er sich ergibt, falls vom Zeitpunkt t0 an der Elektromotor für den Drehantrieb (Bezugszeichen 5) der Plastifizierschnecke zur Unterstützung des Axialvorschubs eingesetzt wird. In diesem Fall würde eine steilere Beschleunigungsrampe erzielt werden können.With the curve 74 a course is shown, as it results, if from the time t 0 to the electric motor for the rotary drive (reference numeral 5 ) of the plasticizing screw is used to support the Axialvorschubs. In this case, a steeper acceleration ramp would be achieved.

Der positive Befüllungseffekt im Einfüllbereich kann mit Bezug auf 5 erläutert werden. In 5 ist eine Teilschnittdarstellung mit einem Plastifizierzylinder 80 zu erkennen, der eine Einfüllöffnung 82 aufweist. Im Plastifizierzylinder 80 ist eine Plastifizierschnecke 84 in bekannter Weise aufgenommen, welche Schneckenstege und einen dazwischen liegenden Schneckengang 86 aufweist. Im Einfüllbereich der Einfüllöffnung 82 ist schematisch ein Granulatmaterial dargestellt. Wird nun die Plastifizierschnecke beim Einspritzvorgang schnell nach vorne verfahren (in 5 nach links), so wandern die Schneckenstege bzw. der Schneckengang unter der Einfüllöffnung vorbei. Je nach Axialgeschwindigkeit kann das Granulat nur bedingt in den Schneckengang 86 fallen und diesen füllen. Insbesondere im unteren Bereich des Schneckenganges 86 wird ein ungefüllter Freiraum verbleiben. Dieser Freiraum muss beim Start der Aufdosierung erst beseitigt werden, bevor die Plastifizierung erfolgen kann, was insgesamt zu einer Verzögerung führt. Durch eine Drehantrieb der Plastifizierschnecke während der Einspritzphase kann zum einen der Zeitraum, in dem die Teilbefüllung erfolgen kann, verkürzt werden. Zum andern werden auftretende Teilfüllungen noch während der Einspritzphase beseitigt.The positive filling effect in the filling area can with reference to 5 be explained. In 5 is a partial sectional view with a plasticizing cylinder 80 to recognize the one filling opening 82 having. In the plasticizing cylinder 80 is a plasticizing screw 84 recorded in a known manner, which screw flights and an intermediate flight 86 having. In the filling area of the filling opening 82 is schematically shown a granular material. If the plasticizing screw is moved quickly forward during the injection process (in 5 to the left), the worm webs or the worm gear travel under the filling opening. Depending on the axial velocity, the granules can only partially into the flight 86 fall and fill this. Especially in the lower part of the flight 86 will remain an unfilled space. This clearance must be removed at the start of the dosing before the plasticization can take place, resulting in an overall delay. By a rotary drive of the plasticizing screw during the injection phase, on the one hand, the period in which the partial filling can take place can be shortened. On the other hand occurring partial fillings are still eliminated during the injection phase.

Mit der vorliegenden Erfindung kann man nicht nur die Einspritzzeit sondern auch die Zeit für das Aufdosieren signifikant senken. Überdies vermeidet man Beeinträchtigungen durch die Ansammlung von Luft im Plastifizierzylinder. Damit lässt sich mit der vorliegenden Erfindung auf sehr einfache Weise einen Verkürzung der Zykluszeit erreichen, ohne dass es eines großen Aufwands bedarf.With Not only the injection time of the present invention can be considered but also the time for that Reduce dosage significantly. moreover one avoids impairments by the accumulation of air in the plasticizing cylinder. This can be with the present invention, a shortening of the Cycle time can be achieved without much effort.

Claims (8)

Verfahren zum Betrieb einer elektrisch angetriebenenen, eine Plastifizierschnecke (2) und einen Plastifizierzylinder (1) aufweisenden Plastifiziereinrichtung mit zwei Elektromotoren (4, 5), von denen der erste Elektromotor (5) zum Drehantrieb der Plastifizierschnecke (2) über eine Spindel (6) kontinuierlich drehfest mit der Plastifizierschnecke (2) gekoppelt ist und der zweite Elektromotor (4) unter Zwischenschaltung einer Mutter-Spindel-Einheit (6, 7) zur Axialverschiebung der Plastifizierschnecke (2) ausgebildet ist, wobei beim Aufdosieren der Kunststoffschmelze der erste Elektromotor (5) dreht und gleichzeitig der zweite Elektromotor (4) in einer Weise mitdreht, dass ein Zurückziehen der Plastifizierschnecke (2) ermöglicht wird, gekennzeichnet durch die Schritte; a) dass beim Einspritzvorgang während des axialen Beschleunigungsvorganges der Plastifizierschnecke unter Durchfahren einer Beschleunigungsrampe des zweiten Elektromotors (4) der erste Elektromotor (5) zunächst festgesetzt wird und sich nicht dreht und b) der erste Elektromotor (5) nach dem Erreichen der Beschleunigungsrampe des zweiten Elektromotors (4) so dreht, dass die Axialgeschwindigkeit der Plastifizierschnecke (2) erhöht und die Plastifizierung bereits während des Einspritzvorganges fortgesetzt wird.Method for operating an electrically driven, a plasticizing screw ( 2 ) and a plasticizing cylinder ( 1 ) having two electric motors plasticizing ( 4 . 5 ), of which the first electric motor ( 5 ) for the rotary drive of the plasticizing screw ( 2 ) via a spindle ( 6 ) continuous non-rotatably with the plasticizing screw ( 2 ) and the second electric motor ( 4 ) with the interposition of a nut-spindle unit ( 6 . 7 ) for the axial displacement of the plasticizing screw ( 2 ) is formed, wherein during the metering of the plastic melt of the first electric motor ( 5 ) and at the same time the second electric motor ( 4 ) in such a way that retraction of the plasticizing screw ( 2 ), characterized by the steps; a) that during the injection process during the axial acceleration process of the plasticizing screw while passing through an acceleration ramp of the second electric motor ( 4 ) the first electric motor ( 5 ) is fixed first and does not rotate and b) the first electric motor ( 5 ) after reaching the acceleration ramp of the second electric motor ( 4 ) so that the axial speed of the plasticizing screw ( 2 ) and the plasticization is already continued during the injection process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (5) so betrieben wird, dass die Axialbeschleunigung nach Erreichen der Spitzendrehgeschwindigkeit des zweiten Elektromotors weiter fortgesetzt wird.Method according to claim 1, characterized in that the first electric motor ( 5 ) is operated so that the axial acceleration is continued after reaching the peak rotational speed of the second electric motor. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor beim Einspritzvorgang dann aktiviert wird, wenn der zweite Elektromotor seine Spitzendrehgeschwindigkeit erreicht hat.Method according to claim 1, characterized in that that the first electric motor then activated during the injection process when the second electric motor is at its peak rotational speed has reached. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den elektrischen Antrieben (4, 5) die Plastifizierschnecke (2) hydraulisch in Einspritzrichtung beaufschlagt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in addition to the electrical drives ( 4 . 5 ) the plasticizing screw ( 2 ) is acted upon hydraulically in the injection direction. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Beaufschlagung kontinuierlich aufrechterhalten wird und die tatsächliche Axialverschiebung der Plastifizierschnecke durch einen Betrieb des oder der Elektromotore in gleicher oder entgegengesetzter Richtung erreicht wird.Method according to claim 4, characterized in that that the hydraulic loading is continuously maintained is and the actual axial displacement the plasticizing screw by an operation of the or the electric motors is achieved in the same or opposite direction. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine elektrische Plastifiziereinrichtung zwei Elektromotore (4, 5) zu deren Antrieb aufweist, von denen der erste Elektromotor (5) zum Drehantrieb der Plastifizierschnecke (2) über eine Spindel (6) kontinuierlich drehfest mit der Plastifizierschnecke (2) gekoppelt ist und der zweite Elektromotor (4) unter Zwischenschaltung einer Mutter-Spindel-Einheit (6, 7) zur Axialverschiebung der Plastifizierschnecke (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter-Spindel-Einheit derart ausgestaltet ist, dass sich die Plastifizierschnecke auch beim die Einspritzung unterstützenden Betrieb des ersten Elektromotors (5) in die gleiche Richtung wie beim Aufdosieren dreht, und dass im vorderen Bereich der Plastifizierschnecke eine Rückstromsperre vorgesehen ist, die auch während der Einspritzphase eine Drehung der Plastifizierschnecke (2) in einem Plastifizierzylinder (1) ermöglicht.Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, wherein an electrical plasticizing device comprises two electric motors ( 4 . 5 ) to the drive, of which the first electric motor ( 5 ) for the rotary drive of the plasticizing screw ( 2 ) via a spindle ( 6 ) continuously rotatable with the plasticizing screw ( 2 ) and the second electric motor ( 4 ) with the interposition of a nut-spindle unit ( 6 . 7 ) for the axial displacement of the plasticizing screw ( 2 ) is formed, characterized in that the nut-spindle unit is designed such that the plasticizing screw also in the injection assisting operation of the first electric motor ( 5 ) in the same direction as when metering, and that in the front region of the plasticizing screw a backflow lock is provided, which also during the injection phase, a rotation of the plasticizing ( 2 ) in a plasticizing cylinder ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstromsperre als Kugelventil ausgebildet ist, wobei eine Kugel (50) in einer zentralen Ausnehmung (38) in der Spitze der Plastifizierschnecke (30) aufgenommen und derart bewegbar ist, dass beim Aufdosieren der Kunststoffschmelze ein Strömungskanal (46) zwischen den Schneckengängen (34) der Plastifizierschnecke (30) und einem Schneckenvorraum freigegeben ist und beim Einspritzen der Strömungskanal (46) verschlossen wird.Apparatus according to claim 6, characterized in that the return flow lock is designed as a ball valve, wherein a ball ( 50 ) in a central recess ( 38 ) in the top of the plasticizing screw ( 30 ) and is movable such that during the metering of the plastic melt, a flow channel ( 46 ) between the flights ( 34 ) of the plasticizing screw ( 30 ) and a Schneckenvorraum is released and during injection of the flow channel ( 46 ) is closed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Einrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Plastifizierschnecke (30) in Einspritzrichtung beaufschlagbar ist.Device according to one of claims 6 to 7, characterized in that a hydraulic device is provided, with which the plasticizing screw ( 30 ) can be acted upon in the injection direction.
DE200510007747 2005-02-18 2005-02-18 Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration Expired - Fee Related DE102005007747B3 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510007747 DE102005007747B3 (en) 2005-02-18 2005-02-18 Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration
CNB2006800014737A CN100544935C (en) 2005-02-18 2006-01-10 Method for operating an electric plasticizing device and device for carrying out the method
PCT/EP2006/050126 WO2006087252A1 (en) 2005-02-18 2006-01-10 Method for operating an electric plasticizing unit and device for carrying out said method
EP06707694A EP1853415A1 (en) 2005-02-18 2006-01-10 Method for operating an electric plasticizing unit and device for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510007747 DE102005007747B3 (en) 2005-02-18 2005-02-18 Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005007747B3 true DE102005007747B3 (en) 2006-05-11

Family

ID=35985144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510007747 Expired - Fee Related DE102005007747B3 (en) 2005-02-18 2005-02-18 Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1853415A1 (en)
CN (1) CN100544935C (en)
DE (1) DE102005007747B3 (en)
WO (1) WO2006087252A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006031172A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Adcuram Maschinenbauholding Gmbh Process to manufacture extruded plastic product by combined translatory and rotary motion of helical press
EP2045064A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Injection moulding machine
DE102016113248A1 (en) 2015-07-20 2017-01-26 Krausmaffei Technologies Gmbh Method for operating an injection molding machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344335A1 (en) * 1993-12-23 1995-06-29 Krauss Maffei Ag Injection unit for an injection molding machine
DE19652564A1 (en) * 1995-12-27 1997-07-03 Engel Gmbh Maschbau Drive unit operation for injection unit of injection moulding machine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4110365B2 (en) * 2000-02-07 2008-07-02 株式会社名機製作所 Injection molding machine
AU5813101A (en) * 2000-05-24 2001-12-03 Netstal-Maschinen Ag Injection screw drive of a plastic injection molding machine
US6368095B1 (en) * 2000-06-06 2002-04-09 Ying-Fu Chang Injection drive mechanism for a servo injection molding machine
DE10060086C1 (en) * 2000-12-02 2002-10-10 Battenfeld Gmbh Method for operating an injection unit for an injection molding machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344335A1 (en) * 1993-12-23 1995-06-29 Krauss Maffei Ag Injection unit for an injection molding machine
DE19652564A1 (en) * 1995-12-27 1997-07-03 Engel Gmbh Maschbau Drive unit operation for injection unit of injection moulding machine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006031172A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Adcuram Maschinenbauholding Gmbh Process to manufacture extruded plastic product by combined translatory and rotary motion of helical press
DE102006031172B4 (en) * 2006-07-06 2010-03-18 Adcuram Maschinenbauholding Gmbh Method for shortening the dosing time in injection molding
EP2045064A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Injection moulding machine
US7878784B2 (en) 2007-10-01 2011-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Injection molding machine
DE102016113248A1 (en) 2015-07-20 2017-01-26 Krausmaffei Technologies Gmbh Method for operating an injection molding machine
US11052591B2 (en) 2015-07-20 2021-07-06 Kraussmaffei Technologies Gmbh Method for operating an injection moulding machine

Also Published As

Publication number Publication date
CN101090811A (en) 2007-12-19
CN100544935C (en) 2009-09-30
EP1853415A1 (en) 2007-11-14
WO2006087252A1 (en) 2006-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3249092C2 (en)
DE69832536T3 (en) ELECTRIC TWO-STAGE INJECTION UNIT AND METHOD FOR INTRODUCING PLASTIC MELTS INTO A SPRAYING FORM CAVITY
DE19718174C2 (en) Device and control method for pre-plasticizing injection molding
EP1371293B1 (en) Device and method for producing a strand of plastic material and an extrusion head for the device/method
DE69601951T2 (en) Spraying device for an electric injection molding machine
DE10028066C1 (en) Injection unit for an injection molding machine
WO2017050400A1 (en) Planetary roller extruder having a central screw coupling
DE4315076A1 (en) Multi-component injection molding device with a rotating, axial actuating device
EP1993806A1 (en) Apparatus for plastifying pellets, in particular plastics pellets, and injection-moulding or extrusion system equipped with this apparatus
DE102018122579A1 (en) Injection molding machine and control method for injection molding machine
DE112004001254B4 (en) Drive device for an injection molding machine and method for operating the same
DE19536565C2 (en) Injection molding machine for processing plasticizable materials
DE102005007747B3 (en) Plasticizing machine operating method using two electric motors involves accelerating axial speed of screw during injection with second motor then operating first motor to rotate screw and continue acceleration
DE10354954A1 (en) Injection unit
EP2014442B1 (en) Electrical injection moulding device for plastic injection moulding presses
EP1292441A1 (en) Injection unit for a plastic injection moulding machine
DE2524746A1 (en) Synthetic material injector with worm plasticiser - has filter flushed by force opened and closed back pressure valve
EP0870590B1 (en) Injection unit for injection moulding machines
DE102006026819A1 (en) Plasticizing and injection device for micro injection molding
DE60103006T2 (en) Improved injection molding arrangement for injection molding presses for plastics
DE2340598C3 (en) Honing machine
DE19605747C2 (en) Drive unit for plasticizing and injection units of plastic injection molding machines
DE102007020612B4 (en) Method for operating an injection molding machine and control unit therefor
DE102006007438B3 (en) Drive for a plastic plasticizing and injection machine
DE10059307A1 (en) Drive unit for rotational and axial screw movement on a plastics injection machine includes a motor with drive shaft perpendicular to the axial screw movement

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KRAUSS MAFFEI GMBH, 80997 MUENCHEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KRAUSSMAFFEI TECHNOLOGIES GMBH, 80997 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: WILHELM, LUDWIG, DIPL.-PHYS., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KRAUSSMAFFEI TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: KRAUSSMAFFEI TECHNOLOGIES GMBH, 80997 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130603

R082 Change of representative

Representative=s name: WILHELM, LUDWIG, DIPL.-PHYS., DE

Effective date: 20130603

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130903