Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschließeinheit, insbesondere
für eine Spritzgießmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der aus der EP 1 150 821
B1 bekannten Formschließeinheit dieser Art für eine Spritzgießmaschine
zur Herstellung von scheibenförmigen Informationsträgern, z.B. CDs, DVDs oder dgl.,
wird der Arbeitshub der beweglichen Formaufspannplatte durch einen elektromotorisch
angetriebenen Exzentertrieb erzeugt, während der demgegenüber längeren Wartungshub
von einem Spindeltrieb einschließlich eines zugeordneten Antriebsmotors bewirkt
wird, durch welchen die gesamte, aus beweglicher Formaufspannplatte, Exzentertrieb
und zugeordnetem Elektromotor bestehende Baugruppe in die zum Auswechseln des Stampers
weiter geöffnete Serviceposition zurückgefahren wird. Derartige Formschließeinheiten
müssen eine hochgenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen Formaufspannplatte
im &mgr;-Bereich sicherstellen und zugleich im Hinblick auf kurze Zykluszeiten und
ausreichend hohe Einspritz- und Prägedrücke enorme Beschleunigungs- und Zuhaltekräfte
aufbringen. Zu diesem Zweck sind die beiden Elektromotoren bei dieser bekannten
Formschließeinheit jeweils als genau positionierbare Servomotoren ausgebildet und
der Exzentertrieb ist antriebsseitig unter Zwischenschaltung eines mehrstufigen
Untersetzungsgetriebes mit dem zugeordneten Elektromotor verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Formschließeinheit der eingangs
genannten Art so auszubilden, dass mit einem einfach, robust und kompakt aus wenigen
Antriebselementen aufgebauten Antriebssystem eine hubwegabhängig hohe Kraftverstärkung
und exakte Formplattenpositionierung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formschließeinheit mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß werden für den Formplattenantrieb aufgrund der Kombination
von Schnecken- und nachgeschaltetem Exzentertrieb nur wenige Getriebeelemente großer
konstruktiver Festigkeit benötigt, welche sich in platzsparender Weise zu einer
äußerst kompakten Getriebeeinheit mit einer hohen, optimal hubwegabhängigen Kraftverstärkung
zusammenbauen lassen, die in Verbindung mit der bevorzugten Ausgestaltung des Elektromotors
als Schrittschaltmotor eine mikrogenaue Schließlagenpositionierung der beweglichen
Formaufspannplatte ermöglicht.
In besonders bevorzugter Weise ist der Schrittschaltmotor reversibel
impulsgesteuert und von dem diesem nachgeschaltete Schnecken-/Exzentergetriebe werden
sowohl der Arbeits- als auch der Wartungshub der beweglichen Formaufspannplatte
gefahren, so dass der sonst hierfür benötigte Doppelantrieb in Fortfall gerät.
Eine weitere bauliche Vereinfachung und Platzersparnis wird vorzugsweise
dadurch erreicht, dass das Schneckengetriebe über mindestens eine an einem Exzenterzapfen
des Schneckenrades angelenkte Pleuelstange unmittelbar an die bewegliche Formaufspannplatte
angeschlossen und mit seiner Drehachse senkrecht zur Maschinenachse und parallel
zur Verschiebeebene der beweglichen Formaufspannplatte angeordnet ist, so dass die
gesamte, aus Schnecken- und Exzentertrieb kombinierte Getriebeeinheit bei einer
mit Zugholmen ausgestatteten Formschließeinheit problemlos innerhalb des von den
Zugholmen umgrenzten Einbauraumes untergebracht werden kann.
Im Hinblick auf eine exakte Führung der beweglichen Formaufspannplatte
schließlich ist diese mit dem Schneckenrad zweckmäßigerweise über zwei parallel
wirkende, symmetrisch zur Maschinenachse beidseitig des Schneckenrades jeweils an
einen Exzenterzapfen angeschlossene Pleuelstangen antriebsschlüssig verbunden.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1 eine Formschließeinheit nach der Erfindung
in der Seitenansicht in teilweise geschnittener Darstellung; und
2 die Aufsicht der Formschließeinheit
nach 1 in ebenfalls teilweise geschnittener Darstellung.
Die in den Fig. gezeigte Formschließeinheit ist als Dreiplatten-Holmmaschine
mit einer feststehenden Formaufspannplatte 1, einer hubbeweglich auf dem
Maschinenbett 2 geführten Formaufspannplatte 3 und einer mit der
Aufspannplatte 1 über Längsholme 4 zugfest und durch Gewindeverbindungen
5 einstellbar verbundenen Antriebsträgerplatte 6 ausgebildet.
Der Hubantrieb der beweglichen Formaufspannplatte 3 besteht
aus einem Schrittschaltmotor 7 einschließlich einer zugeordneten Impulssteuerung
8 sowie einem dem Motor 7 nachgeschalteten, insgesamt mit
9 bezeichneten Kombinationsgetriebe mit einem Schneckentrieb
10, bestehend aus einer motorgetriebenen Schnecke 11 und einem
mit der Drehachse senkrecht zur Maschinenachse A-A und parallel zur Verschiebeebene
der beweglichen Formaufspannplatte 3 angeordneten Schneckenrad
12, sowie einem diesem nachgeschalteten Exzentertrieb 13, bestehend
aus zwei symmetrisch zur Maschinenachse A-A beidseitig des Schneckenrades
12 angeordneten Pleuelstangen 14, welche einerseits mit der beweglichen
Formaufspannplatte 3 und andererseits mit jeweils einem unmittelbar am
Schneckenrad 12 befestigten Exzenterzapfen 15 über Wälzlager
16 drehbeweglich verbunden sind. Gehäuseseitig ist das Kombinationsgetriebe
9 an der Trägerplatte 6 befestigt.
Die gezeigte Formschließeinheit ist zur Herstellung von scheibenförmigen
Informationsträgern, wie CDs oder DVDs, konzipiert. In der Einspritz- und Prägephase
befindet sich der Exzentertrieb 13 in oder kurz vor der vorderen Totpunktlage,
so dass das Kraftverstärkungsverhältnis des Hubantriebs, also die auf die Formaufspannplatte
3 einwirkende Hubkraft, bezogen auf das Drehmoment des Schrittschaltmotors
7, auf den Maximalwert ansteigt und die Aufspannplatten 1,
3 mit einer entsprechend hohen Zuhaltekraft im Schließzustand der –
in den Fig. gestrichelt dargestellten – Werkzeugteile gehalten werden. Im
Anschluss an die Prägephase wird das Schneckenrad 12 unter dem Kommando
der dem Schrittschaltmotor 7 zugeordneten Impulssteuerung 8 in
Richtung der hinteren Totpunktlage zurückgedreht und dadurch werden die Aufspannplatten
1, 3 in eine dem Arbeitshub entsprechende Öffnungslage zur Entnahme
des Spritzgussteils zurückgefahren, woraufhin der Schrittschaltmotor 7
und das Schneckenrad 12 in entgegengesetztem Drehsinn angesteuert werden
und dadurch die Aufspannplatte 3 erneut in den Schließzustand gelangt.
Zum Werkzeugwechsel, also des Stampers bei der Herstellung von scheibenförmigen
Informationsträgern, oder zu Service- oder Reparaturzwecken muss die Aufspannplatte
3 über den kurzen Arbeitshub hinaus in eine demgegenüber noch weiter zurückgefahrene
– in den Fig. dargestellte – Wartungsposition geöffnet werden. Auch
dieser längere Wartungshub wird durch entsprechende Ansteuerung des Schrittschaltmotors
7 und Drehbewegung des Schneckenrades 12 bis in die oder nahe
der hinteren Totpunktlage bewirkt, wobei der Maximalhub der Aufspannplatte
3 durch die Exzentrizität der Exzenterzapfen 15 vorgegeben ist.
Demgemäß werden sowohl der kürzere Arbeits- als auch der längere Wartungshub nicht
etwa durch gesonderte Antriebssysteme, sondern von ein- und demselben Hubantrieb
7, 12, 13 gefahren.
Aufgrund des hohen Untersetzungsverhältnisses des kombinierten Schnecken-/Exzentertriebs
9 in Verbindung mit dem impulsgesteuerten Antriebsmotor 7, für
den sich Drehwinkelinkremente bis zu etwa 1 × 106 je Umdrehung
erreichen lassen, kann die Schließlage der beweglichen Formaufspannplatte
3 hochexakt, nämlich bei einem konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit einer Genauigkeit von theoretisch etwa 0,1 &mgr;, angefahren werden.