DE4329070C2

DE4329070C2 - Durch einen Motor angetriebene Vorrichtung zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE4329070C2
Application number: DE19934329070
Authority: DE
Inventors: Hidemi Aoki
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1993-08-29
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2013-08-30
Also published as: JP2640709B2; JPH0679732A; DE4329070A1

Description

Die Erfindung betrifft eine durch einen Motor angetriebene Vorrichtung zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 381 770 A1 bekannt. Solcher Art ausgerüstete Spritzgießmaschinen, mit denen unterschiedliche Arten von Gegenständen gespritzt werden können, haben zum Antreiben der Formschließeinheit einen elektrischen Motor, z. B. einen Servomotor oder dergleichen, der die Kraft auf bringt, um die Form zu schließen, zuzuhalten und wieder zu öffnen.

Für das Spritzgießen unterschiedlicher Gegenstände aus Kunststoff sind verschiedene Arten von Formschließein heiten bekannt, die sämtlich mit einem elektrischen Motor als Kraftquelle betrieben werden. Drei typische Formschließeinheiten dieser Art sind durch die japani schen Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 1-36587Y2 und 1-36588 Y2, durch die JP 61-193 821 A sowie durch die EP 0 381 770 A1 bekannt geworden.

Von diesen offenbart JP 1-36587Y2 eine Formschließein heit mit einem sich vertikal erstreckenden feststehenden Endgehäuse, welches einer feststehenden Formträgerplatte gegenüberliegt, an welcher eine stationäre Formhälfte an gebracht ist; zwischen dem Endgehäuse und der feststehenden Formträgerplatte ist eine bewegliche Formträgerplatte angeordnet, an welcher eine bewegliche Formhälfte ange bracht ist. Der Zwischenraum zwischen der feststehenden Formträgerplatte und dem Endgehäuse ist durch mehrere Zug stangen waagerecht überbrückt. Mit ihrem einen Ende sind die Zugstangen fest an der feststehenden Formträger platte befestigt, während ihre anderen Enden in dem End gehäuse stecken. Die Zugstangen sind durch Löcher in der beweglichen Formträgerplatte hindurchgeführt und haben einen als Spindel ausgebildeten Abschnitt, welcher in einem Gewindeeingriff mit einer Schraube steht, welche in der beweglichen Formträgerplatte angeordnet ist. Durch diesen Aufbau wird eine Drehung der Zugstangen über den Gewindeeingriff ihres als Spindel ausgebildeten Abschnitts mit den Muttern in der beweglichen Formträgerplatte in eine lineare Bewegung der beweglichen Formträgerplatte umge wandelt. Ein am Endgehäuse befestigter elektrischer Motor dreht die Zugstangen unter Zwischenschalten eines die Drehbewegung übertragenden Getriebes, wo durch ein Öffnen und Schließen der Form durch lineare Be wegung der beweglichen Formträgerplatte auf die fest stehende Formträgerplatte zu oder von ihr weg erreicht wird. Beim Formschließen werden die an den beiden Form trägerplatten befestigten Formhälften so zusammengefahren und festgehalten, daß die Form dicht ist.

Die JP 1-36588Y2 zeigt eine Formschließ- und -zuhalte einheit mit mehreren Zugstangen, welche einen als Spin del ausgebildeten Abschnitt haben und den Zwischenraum zwischen einer feststehenden Formträgerplatte und einer ihr gegenüberliegenden weiteren feststehenden Platte waagerecht überbrücken und sich dabei durch bewegliche Formträgerplatten hindurch erstrecken, wobei die Zug stangen in diesem Fall unbeweglich gehalten sind. Ein elektrischer Motor und ein seine Drehbewegung über tragendes Getriebe befinden sich nicht auf der fest stehenden Platte, sondern auf der beweglichen Formträger platte. In der beweglichen Formträgerplatte sind Muttern drehbar angeordnet, welche in einem Gewindeeingriff mit den als Spindeln ausgebildeten Zugstangen stehen. Wenn bei diesem Aufbau der elektrische Motor in Drehbewegung versetzt wird, treibt er die Muttern an und verschiebt dadurch die bewegliche Formträgerplatte geradlinig längs der Zugstangen.

Die JP 61-193 821 A und die EP 0 381 770 A1 zeigen eine Formschließeinheit ähn lich der in der JP 1-36588Y2 offenbarten, in welcher ein elektrischer Motor und ein seine Drehbewegung über tragendes Getriebe auf der beweglichen Formträgerplatte angeordnet sind.

Bei jener bekannten Formschließeinheit, bei wel cher die bewegliche Formträgerplatte durch Drehen der entsprechenden Zugstangen verschoben wird, be nötigt man, weil die einen Enden der langen Zugstangen durch den Motor über das Getriebe gedreht werden müssen, ein viel größeres Drehmoment als im Fall, daß die Zug stangen durch Angriff an einer Stelle nahe bei Muttern liegen, gedreht werden, um die bewegliche Formträger platte zu verschieben. Ein Problem bei der bekannten Formschließeinheit liegt auch darin, daß man eine sehr ausgefeilte Technik benötigt, um die langen Zugstangen an ihren Enden mit hoher Genauigkeit zu lagern.

Nachteile gibt es auch bei der aus der EP 0 381 770 A1 bekannten motorgetriebenen Formschließeinheit, bei welcher die Muttern gedreht wer den, um die bewegliche Formträgerplatte zu verschieben; weil der elektrische Motor, die Muttern, das Getriebe zwischen Motor und Muttern und die zugehörigen Bauteile alle auf der beweglichen Formträgerplatte angeordnet sind, erhält diese unweigerlich ein hohes Gewicht, und dem entsprechend steigt der Drehmomentbedarf des elektri schen Motors. Es wird deshalb ein entsprechend großer Motor benötigt, der ein hinreichend großes Drehmoment abgibt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, in welcher die bewegliche Formträger platte auf der Plattform der Spritzgießmaschine vom Gewicht der beweglichen Formträgerplatte mit hoher der eingangs genannten Art für eine Spritzgießmaschine Genauigkeit verschoben werden kann, was die Führung der beweglichen Formträgerplatte parallel zur feststehenden Formträgerplatte betrifft und bei der zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine sicher gestellt ist, daß das Öffnen, Schließen und Zuhalten mit hoher Geschwindigkeit durch einen verhältnismässig kleinen elektrischen Motor erzielt wird, welcher nur ein verhältnis mäßig kleines Drehmoment abgeben muß und weniger elektrische Energie verbraucht als bislang, wobei das Öffnen, Schließen und Zuhalten der Form kon trolliert erfolgt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Motor in Drehung versetzt wird, dann werden die starr mit den Muttern verbundenen Zahnriemenscheiben mittels des endlosen Zahnriemens gedreht und mit ihnen die Muttern, wodurch die mit ihnen in Eingriff stehenden, als Kugelumlaufspindeln ausgebildeten Abschnitte der Zugstangen in Richtung ihrer Längsachse verschoben werden. Dadurch wird die bewegliche Formträgerplatte, an welcher die Zugstangen befestigt sind, abhängig von der Drehrichtung des elektrischen Motors auf den Führungen, welche auf der Plattform liegen, auf die feststehende Formträgerplatte zu bzw. von ihr weg ver schoben, wodurch das Öffnen, Schließen und Zuhalten der Form zwischen der stationären und der beweglichen Formträgerplatte erfolgt, an welchen die stationäre bzw. die verschiebliche Formhälfte angebracht sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine mit einer feststehenden Formträgerplatte, einer beweglichen Formträgerplatte und einer bestimmten Anzahl von Zug stangen, welche den Zwischenraum zwischen den Form trägerplatten waagerecht überbrücken, kann die Länge der Zugstangen, verglichen mit herkömmlichen Vorrich tungen, verkürzt werden. Weil die über die Zugstangen auf die bewegliche Formträgerplatte übertragene Last von der Plattform der Spritzgießmaschine aufgefangen wird, können darüberhinaus die Zugstangen im Durch messer kleiner sein als bei herkömmlichen Vorrichtungen. Da die Zugstangen kürzer ausgebildet sein können als bei herkömmlichen Vorrichtungen, können sie auch mit wesentlich besserer Genauigkeit zwischen der fest stehenden und der beweglichen Formträgerplatte ver laufen, wodurch eine ausgezeichnete Genauigkeit in der Parallelverschiebung der beweglichen Formträger platte relativ zur stationären Formträgerplatte er reicht und ohne Schwierigkeit zuverlässig aufrecht erhalten werden kann.

Wird die Vorrichtung zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine so ausgestaltet, daß ein Abschnitt jeder Zugstange durch die feststehende Formträgerplatte hindurchgeführt und als Kugelumlauf spindel ausgebildet ist und ist jede mit der Kugelumlauf spindel in Eingriff stehende Mutter in eine Zahnriemen scheibe integriert und drehbar in einem Loch der stationären Formträgerplatte angeordnet und ist der elektrische Motor für den Drehantrieb der Muttern auf der stationären Form trägerplatte angebracht, dann kann das Gewicht der beweg lichen Formträgerplatte gegen über dem Stand der Technik reduziert werden und die Muttern können mit geringer Be lastung des elektrischen Motors feinfühlig gedreht werden. Deshalb kann ein in den Abmessungen kleiner Motor mit ge ringer Drehmomentabgabe verwendet werden, so dass das Öffnen, Schließen und Zuhalten der Spritzgießform mit ge ringerem Stromverbrauch erfolgen kann, wobei die Be wegungsgeschwindigkeit gut kontrolliert werden kann.

Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schließen und Zuhalten der Form einer Spritzgießmaschine in einem Schnitt längs der Schnittlinie A-A in Fig. 2,

Fig. 2 eine Vorderansicht auf die feststehende Formträgerplatte der Vorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Vorrichtung in einem Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 4, und

Fig. 4 eine Vorderansicht auf die feststehende Form trägerplatte der Vorrichtung aus Fig. 3 zeigt.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine feststehende Formträgerplatte, welche unbeweglich auf einer Plattform 2 einer Spritzgießmaschine befestigt ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine bewegliche Formträgerplatte. Die be wegliche Formträgerplatte 3 ist verschiebbar auf zwei Führungen 4 angebracht, welche auf der Plattform 2 liegen, wobei ein Fußteil 5 der beweglichen Formträgerplatte 3 in die Führungen 4 eingepaßt ist. Vier Zugstangen 6 über brücken den Zwischenraum zwischen der feststehenden Formträgerplatte 1 und der beweglichen Formträgerplatte 3 waagerecht derart, dass die in der Zeichnung auf der linken Seite befindlichen Endabschnitte der Zugstangen 6 fest an der beweglichen Formträgerplatte 3 angebracht sind, wohingegen die auf der rechten Seite liegenden Endabschnitte derselben Zugstangen durch Löcher in der feststehenden Formträgerplatte 1 hindurchgeführt sind. Jeder Endabschnitt auf der rechten Seite der Zugstangen 6 ist als Kugelumlaufspindel 7 ausgebildet, und in einen Teilabschnitt der durchgehenden Löcher in der feststehen den Formträgerplatte 3 ist jeweils eine Mutter 8 drehbar eingepaßt, welche in einem Gewindeeingriff mit der Kugel umlaufspindel 7 steht. Die Mutter 8 bildet eine Bauein heit mit einer Riemenscheibe 9, deren Umfangs fläche eine Reihe von Getriebezähnen aufweist. In die feststehende Formträgerplatte 1 ist ferner ein fest stehendes Gehäuse 10 fest eingepaßt; in diesem Gehäuse 10 ist die Baueinheit aus Mutter 8 und Riemenscheibe 9 drehbar gelagert, wobei die Riemenscheibe 9 sich außer halb der feststehenden Formträgerplatte 1 befindet.

Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen elektrischen Motor, z. B. einen Servomotor. Der elektrische Motor ist auf der feststehenden Formträgerplatte 1 angebracht und trägt abseits der feststehenden Formträgerplatte 1 eine Zahnriemenscheibe 12. Wie man am besten anhand der Fig. 2 sieht, ist ein endloser Zahnriemen 13 über die Zahn riemenscheibe 12, die vier Zahnriemenscheiben 9 und zwei freilaufende Riemenscheiben 17 gespannt. Wenn bei diesem Aufbau der elektrische Motor in Drehung versetzt wird, werden die vier Muttern 8 in dieselbe Richtung ge dreht, so dass sich die bewegliche Formträgerplatte 3 infolge des Gewindeeingriffs zwischen den Muttern 8 in der feststehenden Formträgerplatte 1 und den Kugel umlaufspindeln 7 der Zugstangen 6 nach links oder rechts bewegt. Mit anderen Worten: Weil die Kugelumlaufspindel 7 Bestandteil der Zugstange 6 ist, wird die bewegliche Formträgerplatte 3 durch den Motor 12 auf die fest stehende Formträgerplatte zu oder von ihr weg bewegt (abhängig von der Drehrichtung des elektrischen Motors 12) wodurch eine Form, deren stationäre Häfte 15 auf der stationären Formträgerplatte 1 und deren bewegliche Hälfte 16 auf der beweglichen Formträgerplatte 3 ange bracht ist, geschlossen bzw. geöffnet wird.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungs beispiel sind gleiche oder einander entsprechende Teile wie im ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugs zeichen wie dort bezeichnet. Wie Fig. 4 zeigt, sind im zweiten Ausführungsbeispiel zwei Zugstangen 6 vorgesehen, welche den Zwischenraum zwischen einer stationären Formträgerplatte 1 und einer beweglichen Formträgerplatte 3 waagerecht überbrücken. Die beiden Zugstangen 6 be finden sich bezüglich der Formträgerplatten in diagonaler Anordnung; in dazu komplementärer diagonaler Anordnung sind zwei Führungsstangen 14 vorgesehen, welche den Zwi schenraum zwischen der feststehenden Formträgerplatte 1 und der beweglichen Formträgerplatte 3 ebenfalls waage recht überbrücken. Die Längsachsen der beiden Führungs stangen 14 und der beiden Zugstangen 6 spannen in der Ebene der Formträgerplatte 1 ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, auf. Die in Fig. 3 auf der rechten Seite liegenden Endabschnitte der Führungsstangen 14 sind wohingegen ihre linken Endabschnitte durch Führungslöcher in der beweglichen Formträgerplatte 3 hindurchgeführt sind. Ein elektrischer Motor 12, z. B. ein Servomotor, ist auf der Seite der feststehenden Formträgerplatte 1 angebracht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein endloser Zahn riemen 13 um eine am Motor 11 befestigte Zahnriemen scheibe 12, um zwei Zahnriemenscheiben 9 auf den Zug stangen 6 und um eine einzelne freilaufende Riemen scheibe 17 herum gespannt. Wenn bei diesem Aufbau der elektrische Motor in Drehung versetzt wird, werden die beiden Muttern 8 in derselben Richtung gedreht und bewirken, dass die bewegliche Formträgerplatte 3 in achsialer Richtung nach rechts oder links bewegt wird, weil die Muttern 8, die drehbar in der fest stehenden Formträgerplatte 1 gelagert sind, in einem Gewindeeingriff stehen mit Abschnitten der Zugstangen 6, die als Kugelumlaufspindeln 7 ausgebildet sind. Dadurch kann eine Spritzgießform, deren feststehende Hälfte 15 an der feststehenden Formträgerplatte 1 und deren bewegliche Hälfte 16 an der beweglichen Form trägerplatte 3 befestigt ist, abhängig von der Dreh richtung des elektrischen Motors 11 geschlossen oder geöffnet werden.

Claims

1. Durch einen Motor (11) angetriebene Vorrichtung zum Schließen und Zuhal ten der Form (15, 16) einer Spritzgießmaschine
mit einer auf einer Plattform (2) der Spritzgießmaschine unbeweglich montier ten feststehenden Formträgerplatte (1),
mit einer bezüglich der feststehenden Formträgerplatte (1) vor und zurückbe wegbar auf der Plattform (2) montierten beweglichen Formträgerplatte (3),
und mit mehreren, den Zwischenraum zwischen feststehender (1) und beweg licher Formträgerplatte (3) überbrückenden Zugstangen (6), die jeweils mit ei nem Endabschnitt fest an einer der Formträgerplatten (3) angebracht sind, wohingegen sie mit ihrem anderen Endabschnitt in jeweils eines der in der anderen Formträgerplatte (1) dafür vorgesehenen Löcher eingeführt sind,
wobei dieser andere Endabschnitt einer jeden Zugstange (6) als Kugelumlauf spindel (7) ausgebildet ist und eine Mutter starr mit einer Zahnscheibe (9) verbunden und drehbar in jeweils einem der Löcher gelagert ist, durch wel ches dieser andere Endabschnitt einer jeden Zugstange (6) hindurchgeführt ist,
und wobei an einer der Formträgerplatten (1) ein elektrischer Motor (11) zum Drehantreiben der Mutter (8) angebracht ist und ein endloses treibendes Element (13) um eine Zahnscheibe (12) des Motors (11) und um die weiteren Zahnscheiben (9) herumgeführt ist, welche jeweils starr mit den Muttern (8) der Kugelumlaufspindeln verbunden sind,
so daß durch den die Muttern (8) drehenden Motor (11) durch den gegenseitigen Gewindeeingriff von Kugelumlaufspindel (7) und Mutter (8) die bewegliche Formträgerplatte (3) je nach Drehrichtung des Motors (11) der feststehenden Formträgerplatte (1) angenähert oder von ihr entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheiben (9, 12) Zahnriemenscheiben und das endlose treibende Element (13) ein Zahnriemen sind und daß an der beweglichen Formträgerplatte (3) die Zugstangen (6) und an der feststehenden Formträgerplatte (1) der Motor (11), die Zahnriemenscheiben (9, 12) und die Muttern (8) angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fußteil (5) der beweglichen Formträgerplatte (3) durch zwei auf der Plattform (2) der Spritzgießmaschine liegende Führungen (4) geführt ist, so daß die mit ihrem einen Ende fest an der beweglichen Formträgerplatte (3) angebrachten waagerechten Zugstangen (6) mit ihrem anderen Ende in die dafür in der feststehenden Formträgerplatte (1) vorgesehenen Löcher eingeführt werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Zugstangen (6) den Zwischenraum zwischen der feststehenden (1) und beweglichen Formträgerplatte (3) an den vier Ecken der letzteren überbrücken und daß die starr mit einer Zahnriemenscheibe (9) verbundenen Muttern (8) drehbar in den dafür vorgesehenen Löchern der feststehenden Formträgerplatte (1) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei sich diagonal gegenüberliegende Zugstangen (6) vorgesehen sind, welche den Zwischenraum zwischen der feststehenden (1) und der beweglichen Form trägerplatte (3) an den Ecken der letzteren waagerecht über brücken und daß die starr mit einer Zahnriemenscheibe (9) verbundenen Muttern (8) drehbar in den dafür vorgesehenen Löchern der feststehenden Formträgerplatte (1) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) ein Servomotor ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (8) und die Zahnriemenscheiben (9) eine Baueinheit bilden.