DE10015548B4

DE10015548B4 - Drive for an injection molding machine, in particular for the closing unit of an injection molding machine

Info

Publication number: DE10015548B4
Application number: DE10015548A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dantlgraber
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: WO2001072496A1; DE10015548A1

Abstract

Antrieb für eine Spritzgießmaschine, insbesondere für die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, mit einer Formaufspannplatte, die von einem Elektromotor über eine kinematische Kette, die zwei über ein Schraubgelenk miteinander gekoppelte Getriebeelemente enthält, geradlinig bewegbar ist,
dass die kinematische Kette ein erstes Getriebeelement (13), ein zweites Getriebeelement (17) und ein drittes Getriebeelement (26) aufweist, wobei das erste Getriebeelement (13), das von den drei Getriebeelementen (13, 17, 26) in der kinematischen Kette dem Elektromotor (12) am nächsten ist, mit dem zweiten Getriebeelement (17) über ein erstes Schraubgelenk (14) und das zweite Getriebeelement (17) mit dem dritten Getriebeelement (26), das von den drei Getriebeelementen (13, 17, 26) in der kinematischen Kette der Formaufspannplatte (10) am nächsten ist, über ein zweites Schraubgelenk (15) gekoppelt ist,
dass die Übersetzung des einen Schraubgelenks (15) kleiner als die Übersetzung des anderen Schraubgelenks (14) ist,
und dass zum Verfahren der Formaufspannplatte (10) die beiden Getriebeelemente (13,...Drive for an injection molding machine, in particular for the closing unit of an injection molding machine, with a mold clamping plate, which is rectilinearly movable by an electric motor via a kinematic chain, which contains two transmission elements coupled to one another via a screw joint,
in that the kinematic chain comprises a first gear element (13), a second gear element (17) and a third gear element (26), wherein the first gear element (13) of the three gear elements (13, 17, 26) in the kinematic chain is closest to the electric motor (12), to the second transmission element (17) via a first screw joint (14) and the second transmission element (17) to the third transmission element (26), which of the three transmission elements (13, 17, 26) in the kinematic chain of the platen (10) is closest, via a second screw joint (15) is coupled,
that the ratio of one screw joint (15) is smaller than the ratio of the other screw joint (14),
and that for moving the mold clamping plate (10) the two gear elements (13, ...

Description

Die Erfindung geht aus von einem Antrieb, der an einer Spritzgießmaschine und insbesondere für deren Schließeinheit verwendet wird und der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.The The invention is based on a drive that is connected to an injection molding machine and in particular for their closing unit is used and the the features of the preamble of claim 1 having.

Aus dem US 4,695,237 A1 ist ein Antrieb bekannt, bei dem auf der Abtriebswelle eines Elektromotors ein Ritzel sitzt, das mit einer außenverzahnten Spindelmutter kämmt, durch die hindurch eine Spindel führt. Spindelmutter und Spindel sind über ein Schraubgelenk miteinander gekoppelt. Die Spindelmutter ist, in Achsrichtung der Spindel betrachtet, ortsfest angeordnet, während die Spindel fest mit einer Formaufspannplatte verbunden ist, die in Achsrichtung der Spindel verfahrbar an Holmen der Spritzgießmaschine geführt ist. Der Antrieb für die Formaufspannplatte einer Spritzgießmaschine hat zwei wichtige unterschiedliche Forderungen zu erfüllen. Zum einen soll er die Formaufspannplatte zum Schließen und zum Öffnen der Form möglichst schnell verfahren, damit die Zykluszeit für die Herstellung eines Formstücks klein gehalten werden kann. Zum andern soll er die Formaufspannplatte gegen den hohen Spritzdruck mit großer Kraft zuhalten können. Bei dem bekannten elektromechanischen Antrieb für die Formaufspannplatte ist nur eine der beiden Forderungen angemessen zu erfüllen. Denn entweder ist die Steigung der Gewinde an der Spindel und an der Spindelmutter groß, so daß die Formaufspannplatte schnell verfahren werden kann, aber keine so große Zuhaltekraft zur Verfügung steht, oder die Steigung ist relativ klein, so daß die zur Verfügung, stehende Zuhaltekraft groß, jedoch die Verfahrgeschwindigkeit klein ist.From the US 4,695,237 A1 a drive is known in which on the output shaft of an electric motor, a pinion sits, which meshes with an externally toothed spindle nut through which passes a spindle. Spindle nut and spindle are coupled with each other via a screw joint. The spindle nut, viewed in the axial direction of the spindle, arranged stationary, while the spindle is fixedly connected to a platen, which is guided in the axial direction of the spindle movable on spars of the injection molding machine. The drive for the mold clamping plate of an injection molding machine has two important different requirements to meet. Firstly, he should move the mold clamping plate for closing and opening the mold as fast as possible, so that the cycle time for the production of a fitting can be kept small. On the other hand, he should be able to withstand the platen against the high injection pressure with great force. In the known electromechanical drive for the platen only one of the two requirements is adequately fulfilled. Because either the pitch of the thread on the spindle and the spindle nut is large, so that the platen can be moved quickly, but no such large clamping force is available, or the slope is relatively small, so that the available, Zuhaltekraft large , but the traversing speed is small.

Aus dem europäischen Patent EP 0 245 517 A1 ist ein elektromechanischer Antrieb für eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff 1 beschrieben, der einerseits zum Schließen und Öffnen der Form die Formaufspann platte mit großer Geschwindigkeit verfahren werden kann und andererseits eine große Zuhaltekraft erzeugen kann.From the European patent EP 0 245 517 A1 is an electromechanical drive for an injection molding machine with the features described in the preamble 1, on the one hand for closing and opening the mold, the mold mounting plate can be moved at high speed and on the other hand can produce a large clamping force.

Bei einem solchen Antrieb dreht der Elektromotor zum Schließen der Form das erste Getriebeelement in eine erste Richtung. Weil das eine Schraubgelenk zwischen zweien der drei Getriebeelemente eine größere Übersetzung als das andere Schraubgelenk zwischen zwei anderen der drei Getriebeelemente hat, findet wegen der mit einer geringen Kraft möglichen axialen Verschiebbarkeit der Formaufspannplatte zunächst nur eine relative Bewegung zwischen den beiden Getriebeelementen statt, die über das Schraubgelenk mit der größeren Übersetzung miteinander gekoppelt sind. Dabei bedeutet größere Übersetzung, dass die Steigung der entsprechenden Gewinde groß ist. Wegen der großen Übersetzung wird die Formaufspannplatte mit großer Geschwindigkeit im Sinne eines Schließens der Form bewegt. Schließlich ist die Form geschlossen und eine weitere axiale Bewegung der Formaufspannplatte und des dritten Getriebeelements nicht mehr möglich. Das Schraubgelenk mit der großen Übersetzung verspannt sich und es findet noch eine relative Bewegung zwischen den beiden Getriebeelementen statt, die über das Schraubgelenk mit der kleinen Übersetzung miteinander gekoppelt sind. Über dieses Schraubgelenk jedoch kann eine große Axialkraft auf die Formaufspannplatte und damit eine große Kraft zum Zuhalten der Formaufspannplatte ausgeübt werden. Allerdings sind die Getriebeelemente in der europäischen Schrift unabhängig von den unterschiedlichen Ausführungen generell axial hintereinander angeordnet, so dass der für den Betrieb erforderliche Bauraum ausreichend groß sein muss.at such a drive, the electric motor rotates to close the Form the first transmission element in a first direction. Because that a screw joint between two of the three gear elements one larger translation as the other screw joint between two other of the three gear elements has, because of the possible with a small force axial displacement the platen first only a relative movement takes place between the two gear elements, the above the screw joint with the larger translation coupled together. Here, larger translation means that the slope the corresponding thread is large. Because of the great translation is the mold clamping plate at high speed in the sense a closing of the Shape moves. After all the mold is closed and a further axial movement of the platen and the third transmission element is no longer possible. The screw joint with the great translation Tense and there is still a relative movement between the two gear elements take place via the screw joint with the small ratio coupled together. about However, this screw joint can have a large axial force on the platen and therefore a big one Force to hold the platen are exercised. However, they are the gear elements in the European writing independent of the different versions generally arranged axially one behind the other, so that for the operation required space must be sufficiently large.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Antrieb für eine Spritzgießmaschine, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist, so weiterzuentwickeln, dass der für den Antrieb notwendige axiale Bauraum möglichst gering gehalten wird.Of the Invention is therefore the object of an electromechanical Drive for an injection molding machine, having the features of the preamble of claim 1, develop so that the necessary for the drive axial Space as possible is kept low.

Das gesetzte Ziel wird dadurch erreicht, dass der elektromechanische Antrieb erfindungsgemäß neben den Merkmalen aus dem Oberbegriff auch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufweist.The set goal is achieved by the electromechanical Drive according to the invention in addition the features of the preamble also the features of the characterizing Part of claim 1.

Das erste Getriebeelement ist eine Spindel mit einem Außengewinde großer Steigung, das zweite Getriebeelement ist eine auf der Spindel geführte Spindelmutter, die ein Innengewinde mit der Steigung des Außengewindes der Spindel und ein Außengewinde mit einer kleineren Steigung hat, und das dritte Getriebeelement ist eine die Spindelmutter umgebende und verdrehsicher geführte weitere Mutter, die mit einem Innengewinde in das Außengewinde der Spindelmutter eingreift. Die drei Getriebeelemente sind im Wesentlichen radial zueinander angeordnet, so dass der für den Antrieb notwendige axiale Bauraum gering gehalten werden kann.The first gear element is a spindle with an external thread greater Pitch, the second gear element is a guided on the spindle spindle nut, an internal thread with the slope of the external thread of the spindle and an external thread having a smaller pitch, and the third gear member is a surrounding the spindle nut and secured against rotation further Nut with an internal thread in the external thread of the spindle nut intervenes. The three gear elements are substantially radial arranged to each other, so that the necessary for the drive axial space can be kept low.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Antriebs kann man den Unteransprüchen entnehmen.advantageous Embodiments of an inventive electromechanical drive you can the subclaims remove.

So ist gemäß Patentanspruch 2 das Schraubgelenk mit der größeren Übersetzung bevorzugt ein Kugelrollgelenk, wobei sich also zwischen den Gewinden der beiden entsprechenden Getriebeelemente Kugeln befinden, die bei einer relativen Verdrehung der beiden Getriebeelemente gegeneinander rollen und das Schraubgelenk leichtgängig machen.So is in accordance with claim 2 the screw joint with the larger translation preferably a ball rolling joint, so between the threads the two corresponding gear elements are balls, the at a relative rotation of the two gear elements against each other roll and make the screw joint smooth.

Um die Sicherheit zu erhöhen, daß zum Verfahren der Formaufspannplatte nur eine Drehbewegung zwischen den beiden Getriebeelementen stattfindet, die über das Schraubgelenk mit der größeren Übersetzung miteinander gekoppelt sind, ist gemäß Patentanspruch 3 eine Blockiereinrichtung vorhanden, durch die die beiden genannten Getriebeelemente zumindest während der Verfahrbewegung der Formaufspannplatte mit einer über die Reibung im Schraubgelenk hinausgehenden Kraft relativ zueinander festgehalten sind. Die Blockiereinrichtung kann gemäß Patentanspruch 4 eine schaltbare Kupplung sein, die während der Verfahrbewegung der Formaufspannplatte die beiden Getriebeelemente fest miteinander koppelt und am Ende der Verfahrbewegung gelöst wird. Der Aufwand für eine solche Kupplung und deren Steuerung ist jedoch relativ hoch. Er ist geringer, wenn die Blockiereinrichtung gemäß Patentanspruch 5 eine Feder aufweist, über die bei einem Verfahren der Formaufspannplatte im Sinne des Schließens der Form das eine Getriebeelement, nämlich dasjenige, das sich in der kinematischen Kette näher am Elektromotor befindet, das andere Getriebeelement mitnimmt. Die Feder kann zweiseitig wirkend angeordnet sein, so daß auch beim Öffnen der Form das dem Elektromotor nähere Getriebeelement das andere Getriebeelement über die Feder mitnimmt. Weniger aufwendig erscheint es jedoch, wenn gemäß Patentanspruch 6 die Feder nur in der einen Drehrichtung des mitnehmenden Getriebee lements wirkt und daß von diesem Getriebeelement in der anderen Drehrichtung das andere Getriebeelement formschlüssig mitnehmbar ist.Around to increase security that to Movement of the platen only a rotational movement between the two transmission elements takes place via the screw joint with the larger translation are coupled together, according to claim 3 is a blocking device present, by which the two said transmission elements at least while the movement of the platen with a on the Friction in Schraubgelenk outgoing force relative to each other are held. The blocking device can according to claim 4 is a switchable coupling, which during the movement of the Platen the two gear elements firmly together coupled and is released at the end of the movement. The expense of such a clutch however, their control is relatively high. He is lower, though the blocking device according to claim 5 has a spring over the in a method of the platen in the sense of closing the Form the one transmission element, namely that which is closer to the electric motor in the kinematic chain, the other gear element entrains. The spring can be double-acting be arranged so that even when opening the Form the closer to the electric motor transmission element the other transmission element on the Spring takes. Less expensive, it appears, however, if according to claim 6 the spring only in the one direction of rotation of the entraining gear lements works and that of this transmission element in the other direction of rotation, the other transmission element form-fitting is entrained.

Um die Belastung des Schraubgelenks mit der größeren Steigung zu begrenzen, ist in der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 eine schaltbare Kupplung vorhanden, durch die die beiden Getriebeelemente, die über das Schraubgelenk mit der größeren Übersetzung miteinander gekoppelt sind, zum Zuhalten der Formaufspannplatte relativ zueinander festgehalten sind. Bevorzugt ist diese schaltbare Kupplung gemäß Patentanspruch 8 eine Reibkupplung, die in jeder relativen Drehlage der beiden Getriebeelemente zueinander wirksam geschaltet werden kann. In der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 9 weist die schaltbare Kupplung eine Schlitzbuchse, die ein Getriebeelement umgibt, und einen Klemmkeil auf, der in Richtung der Achsen der Schraubgelenke axial bewegbar und zwischen die Schlitzbuchse und das andere Getriebeteil einschiebbar ist. Es ist denkbar, die Schlitzbuchse und den Klemmkeil gemäß Patentanspruch 10 axial ortsfest so anzuordnen, dass am Ende der Schließbewegung der Formaufspannplatte das axial mit der Formaufspannplatte verfahrene Getriebeelement in den Bereich von Klemmkeil und Schlitzbuchse kommt und die beiden Getriebeelemente fest miteinander verbunden werden können. Da jedoch der Verfahrweg der Formschließplatte von Formstück zu Formstück unterschiedlich sein kann und deshalb an einer eine feste Position einnehmenden Kupplung Einstellarbeiten notwendig wären, ist gemäß Patentanspruch 11 vorgesehen, dass die Kupplungsteile mit dem mit der Formaufspannplatte verfahrenen Getriebeelement axial verfahrbar sind.Around to limit the load on the screw joint with the larger pitch, is in the embodiment according to claim 7 is a switchable coupling, through which the two transmission elements, the above the screw joint with the larger translation coupled together to hold the platen are held relative to each other. This switchable coupling is preferred according to claim 8 a friction clutch in each relative rotational position of the two Transmission elements can be effectively switched to each other. In the preferred embodiment according to claim 9, the shiftable clutch has a slot bush, which is a transmission element surrounds, and a clamping wedge, in the direction of the axes of the screw joints axially movable and between the slot bush and the other gear part is insertable. It is conceivable, the slot bushing and the clamping wedge according to claim 10 axially stationary so that at the end of the closing movement the platen that moved axially with the platen Transmission element comes in the range of clamping wedge and slot bushing and the two gear elements can be firmly connected to each other. There However, the travel of the mold closing plate from fitting to fitting different can be and therefore occupying a fixed position Clutch adjustments would be necessary is according to claim 11 provided that the coupling parts with the with the platen moved gear element are axially movable.

Der Einfachheit halber ist bisher insbesondere auf den Einsatz des elektromechanischen Antriebs für die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine verwiesen. Es soll jedoch hier ausdrücklich erwähnt werden, dass der Antrieb insbesondere auch für eine Auswertereinheit einer Spritzgießmaschine mit Vorteilen verwendet wird, für die ähnliche Anforderungen wie für die Schließeinheit gelten, wenn auch die aufzubringende Kraft und der Leerhub geringer sein mögen. Um ein Formstück aus der Form zu entfernen, muss nämlich der Auswerfer zunächst an das Formstück schnell herangefahren werden, um anschließend das Formstück mit der notwendigen Kraft aus der Form zu drücken.Of the Simplicity is so far in particular on the use of electromechanical Drive for the closing unit an injection molding machine directed. However, it should be expressly mentioned here that the drive especially for an evaluation unit of an injection molding machine used with advantages is for the similar ones Requirements as for the closing unit apply, although the applied force and the idle stroke less may be. To a fitting To remove from the mold, namely the ejector must first the fitting be moved up quickly, then the fitting with the to push necessary force out of the mold.

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Antriebs für die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.Two embodiments an electromechanical invention Drive for the closing unit an injection molding machine are shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings The invention will now be closer explained.

Es zeigenIt demonstrate

1 das erste Ausführungsbeispiel, bei dem die drei über Schraubgelenke miteinander gekoppelte Getriebeelemente der kinematischen Kette zwischen dem Elektromotor und der Formaufspannplatte radial zueinander angeordnet sind, 1 the first embodiment, in which the three coupled via screw joints gear elements of the kinematic chain between the electric motor and the platen are arranged radially to each other,

2 eine Ansicht auf die Getriebeelemente in Richtung des Pfeils A aus 1, und 2 a view of the transmission elements in the direction of arrow A from 1 , and

3 das zweite Ausführungsbeispiel, bei dem die drei Getriebeelemente ebenfalls radial zueinander angeordnet sind und bei dem sich zwischen den beiden Getriebeelementen, die über das Schraubgelenk mit der größeren Übersetzung miteinander gekoppelt sind, eine schaltbare Kupplung befindet. 3 the second embodiment, in which the three gear elements are also arranged radially to each other and in which there is a switchable coupling between the two gear elements, which are coupled together via the screw joint with the larger translation.

In den Figuren ist die Formaufspannplatte einer Spritzgießmaschine mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Diese Formaufspannplatte ist an mehreren parallel zueinander verlaufenden Holmen 11 axial verfahrbar geführt und durch die Holme gegen ein Verdrehen gesichert. Sie ist von einem Elektromotor 12 über eine kinematische Kette zum Schließen und Öffnen einer Form in entgegengesetzte Richtungen verfahrbar. Außerdem ist von dem Elektromotor 12 über die kinematische Kette auf die Formaufspannplatte 10 während der Zeit, in der in die Form Gußmasse eingespritzt wird, eine Zuhaltekraft ausübbar.In the figures, the mold clamping plate of an injection molding machine with the reference number 10 designated. This mold clamping plate is connected to a plurality of mutually parallel spars 11 guided axially movable and secured by the spars against twisting. It is from an electric motor 12 movable in opposite directions via a kinematic chain for closing and opening a mold. It is also from the electric motor 12 on the kinematic chain on the platen 10 during the time in which molding material is injected into the mold, a clamping force exercisable.

Bei den beiden Ausführungen nach den 1 bis 3 ist mit der nicht näher dargestellten Antriebswelle des Elektromotors fest eine Bewegungsspindel 13 verbunden, die eines von drei über Schraubgelenke 14 und 15 miteinander gekoppelten Getriebeelementen der kinematischen Kette zwischen dem Elektromotor 12 und der Formaufspannplatte 10 darstellt. Die Bewegungsspindel 13 kann vom Elektromotor 12 zum Schließen und Zuhalten der Form in die eine Drehrichtung und zum Öffnen der Form in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht werden. Die während des Zuhaltens der Form relativ hohen auf die Bewegungsspindel 13 wirkenden Axialkräfte werden durch die Lager der Antriebswelle des Elektromotors oder, wie dies in 3 dargestellt ist, durch ein zusätzliches Axiallager 16 aufgenommen.In the two versions after the 1 to 3 is firmly with the drive shaft of the electric motor, not shown, a movement spindle 13 connected to one of three via screw joints 14 and 15 coupled gear elements of the kinematic chain between the electric motor 12 and the platen 10 represents. The movement spindle 13 can from the electric motor 12 to close and hold the mold in one direction of rotation and to open the mold in the opposite direction of rotation. The relatively high during the locking of the mold on the movement spindle 13 acting axial forces are transmitted through the bearings of the drive shaft of the electric motor or, as in 3 is shown by an additional thrust bearing 16 added.

Die Bewegungsspindel 13 ist als Kugelrollspindel mit einem mehrgängigen Gewinde großer Steigung, also großer Übersetzung ausgebildet. Sie ist von einer Spindelmutter 17 umgeben, die als Kugelumlaufbuchse ausgebildet ist und ein weiteres Getriebeelement der kinematischen Kette zwischen dem Elektromotor 12 und der Formaufspannplatte 10 darstellt. Die Spindelmutter 17 besitzt ein Innengewinde 18 mit der gleichen Steigung wie das Außengewinde 19 der Bewegungsspindel 13. Das Schraubgelenk 14 zwischen den beiden Getriebeelementen 13 und 17 hat also eine große Übersetzung. Die umlaufenden Kugeln 20 sorgen für geringe Reibung in dem Schraubgelenk 14.The movement spindle 13 is designed as a ball screw with a multi-thread large pitch, so large translation. It is from a spindle nut 17 surrounded, which is designed as a ball screw bushing and another transmission element of the kinematic chain between the electric motor 12 and the platen 10 represents. The spindle nut 17 has an internal thread 18 with the same pitch as the external thread 19 the movement spindle 13 , The screw joint 14 between the two gear elements 13 and 17 So has a big translation. The orbiting balls 20 ensure low friction in the screw joint 14 ,

Die Spindelmutter 17 ist außer mit dem Innengewinde 18 auch mit einem Außengewinde 25 versehen, dessen Steigung wesentlich geringer als die Steigung des Innengewindes 18 ist. Radial außerhalb der Spindelmutter 17 ist die Formaufspannplatte 10 angeordnet, die zugleich ein drittes Getriebeelement 26 zwischen ihr und dem Elektromotor 12 darstellt. Sie ist nämlich als Schraubenmutter ausgebildet, die ein Innengewinde 27 aufweist, das dieselbe Steigung wie das Au ßengewinde 25 der Spindelmutter 17 hat und mit dem sie in das Außengewinde 25 der Spindelmutter eingreift. Das Schraubgelenk 15 zwischen den beiden Getriebeelementen 17 und 26 hat also eine kleine Übersetzung. Bei einer Verdrehung der beiden Getriebeelemente 17 und 26 gegeneinander um einen bestimmten Drehwinkel findet also nur eine kleine axiale Bewegung der beiden Getriebeelemente zueinander statt.The spindle nut 17 is except with the internal thread 18 also with an external thread 25 provided, whose slope is much lower than the pitch of the internal thread 18 is. Radially outside the spindle nut 17 is the mold clamping plate 10 arranged, which at the same time a third transmission element 26 between her and the electric motor 12 represents. It is namely designed as a nut, which has an internal thread 27 has the same pitch as the Au ßengewinde 25 the spindle nut 17 has and with which they are in the external thread 25 the spindle nut engages. The screw joint 15 between the two gear elements 17 and 26 So has a small translation. At a rotation of the two gear elements 17 and 26 against each other by a certain angle of rotation so there is only a small axial movement of the two gear elements to each other.

Natürlich kann sich das Innengewinde 27 auch an einer Schraubenmutter 26 befinden, die gegenüber der Formaufspannplatte 10 ein separates Bauteil darstellt, jedoch fest mit der Formaufspannplatte verbunden ist.Of course, the internal thread can 27 also on a nut 26 located opposite the platen 10 represents a separate component, but is firmly connected to the platen.

Für die Verfahrbewegung der Formaufspannplatte 10 zum Schließen und zum Öffnen der Form ist insbesondere bei Spritzgießmaschinen kleiner Baugröße eine solch geringe Kraft notwendig, daß diese aufgrund der inneren Reibung in dem Schraubgelenk 15 von der Spindelmutter 17 auf die Schraubenmutter 26 übertragen werden kann, ohne daß zwischen diesen beiden Getriebeelementen eine Relativbewegung stattfindet. Während also der Elektromotor 12 die Bewegungsspindel 13 zum Schließen oder zum Öffnen der Form verdreht, kann man die beiden Getriebeelemente 17 und 26 wie ein Teil betrachten, das aufgrund des Schraubgelenks 14 zwischen ihm und der Bewegungsspindel 13 axial verfahren wird. Erst wenn die Formaufspannplatte 10 an einen Anschlag stößt, findet eine relative Bewegung zwischen den beiden Getriebeelementen 17 und 26 im Schraubgelenk 15 statt, durch die die Zuhaltekraft für die Formaufspannplatte 10 aufgebracht wird.For the movement of the platen 10 to close and to open the mold, such a small force is necessary in particular in injection molding machines of small size, that this due to the internal friction in the screw joint 15 from the spindle nut 17 on the nut 26 can be transmitted without a relative movement takes place between these two transmission elements. So while the electric motor 12 the movement spindle 13 twisted to close or to open the mold, you can see the two gear elements 17 and 26 how to look at a part, because of the screw joint 14 between him and the movement spindle 13 is moved axially. Only when the platen 10 abuts a stop, finds a relative movement between the two gear elements 17 and 26 in a screw joint 15 instead, through which the clamping force for the platen 10 is applied.

Um während des Schließens und Öffnens der Form eine Verdrehung der beiden Getriebeelemente 17 und 26 gegeneinander zu verhindern, auch wenn man z. B. während der Beschleunigungsphase für eine große Beschleunigung größere Kräfte auf die Formaufspannplatte 10 übertragen will, ist bei den beiden Ausfüh rungen nach den 1 bis 3 eine Blockiereinrichtung 30 vorgesehen, durch die die beiden Getriebeelemente 17 und 26 mit einer über die Reibung im Schraubgelenk hinausgehenden Kraft relativ zueinander festgehalten werden. Zu dieser Blockiereinrichtung gehört eine Schraubenzugfeder 31, die an einem axial vorspringenden Zapfen 32 der Schraubenmutter 26 und an einem axial und radial vorspringenden Auge 33 der Spindelmutter 17 eingehängt ist. Die Zugfeder 31 sucht die Spindelmutter 17 entgegen der Richtung, in der die Spindel 13 beim Schließen der Form gedreht wird, also entgegen der Richtung des Pfeiles B in 2, mit einem Anschlag 34 an einem Anschlag 35 der Schraubenmutter 26 bzw. der Formaufspannplatte 10 zu halten.To during the closing and opening of the mold, a rotation of the two gear elements 17 and 26 to prevent each other, even if z. B. during the acceleration phase for a large acceleration greater forces on the platen 10 want to transfer, is in the two Ausfüh ments after the 1 to 3 a blocking device 30 provided by which the two gear elements 17 and 26 be held relative to each other with a force beyond the friction in the screw joint. To this blocking device includes a helical tension spring 31 attached to an axially projecting pin 32 the nut 26 and on an axially and radially projecting eye 33 the spindle nut 17 is mounted. The tension spring 31 look for the spindle nut 17 against the direction in which the spindle 13 is rotated when closing the mold, ie opposite to the direction of the arrow B in 2 , with a stop 34 at a stop 35 the nut 26 or the platen 10 to keep.

Ausgehend von einer geöffneten Form verbleibt also beim Schließen der Form, während dessen die Spindel 13 in Richtung des Pfeiles B aus 2 gedreht wird, der Anschlag 34 der Spindelmutter 17 am Anschlag 35 der Formaufspannplatte 10. Eine Bewegung findet nur zwischen den beiden Getriebeelementen 13 und 17 im Schraubgelenk 14 statt. Sobald die Form geschlossen ist, die Formaufspannplatte 10 also nicht mehr weiter bewegt werden kann, findet bei einem weiteren Antrieb durch den Elektromotor 12 ein Verdrehen der Spindelmutter 17 gegen die Formaufspannplatte 10 im Schraubgelenk 15 statt, wobei sich der Anschlag 34 vom Anschlag 35 der Formaufspannplatte 10 entfernt und die Zugfeder 31 stärker gedehnt wird. Durch die weitere Drehung der Spindelmutter 17, die nun zusammen mit der Spindel 13 stattfindet und nur eine viertel bis eine drittel Umdrehung ist, wird die notwendige Zuhaltekraft für die Formaufspannplatte aufgebaut.Starting from an open mold thus remains when closing the mold, while the spindle 13 in the direction of arrow B off 2 is turned, the stop 34 the spindle nut 17 at the stop 35 the mold clamping plate 10 , A movement takes place only between the two gear elements 13 and 17 in a screw joint 14 instead of. Once the mold is closed, the platen 10 So no longer can be moved, found in another drive through the electric motor 12 a rotation of the spindle nut 17 against the platen 10 in a screw joint 15 instead, taking the attack 34 from the stop 35 the mold clamping plate 10 removed and the tension spring 31 is stretched more. By further rotation of the spindle nut 17 that now together with the spindle 13 takes place and only a quarter to one third of a revolution, the necessary clamping force for the platen is built.

Zum Öffnen der Form wird die Spindel 13 in Richtung des Pfeiles D aus 2 angetrieben. Die Zugfeder 31 sucht sich zu entspannen und bringt die Spindelmutter 17 wieder in die in 2 gezeigte Position bezüglich der Formaufspannplatte 10 zurück, in der der Anschlag 34 am Anschlag 35 anliegt. Ausgehend von dieser Lage der Spindelmutter 17 zur Formaufspannplatte 10 wird nach der Entnahme des Formstücks aus der Form mit dem Schließen der Form ein neuer Spritzzyklus begonnen.To open the mold, the spindle 13 in the direction of arrow D off 2 driven. The tension spring 31 seeks to relax and brings the spindle nut 17 back in the 2 shown position with respect to the platen 10 back in which the stop 34 at the stop 35 is applied. Based on this position of the spindle nut 17 to the platen 10 After the removal of the molding from the mold with the closing of the mold, a new injection cycle is started.

Damit während des Zuhaltens der Form das Schraubgelenk 14 zwischen der Spindel 13 und der Spindelmutter 17 nicht zu sehr belastet wird, ist bei der Ausführung nach 3 eine Kupplung 40 vorhanden, die zwischen der Spindel 13 und der Spindelmutter 17 durch Bestromung eines Elektromagneten 41 gegen die Kraft von mehreren Federn 42 wirksam geschaltet werden kann. Die Kupplung 40 weist eine Schlitzbuchse 43 auf, die axial im Anschluß an das Schraubgelenk 14 angeordnet ist, ein zum Gewinde 19 der Spindel 13 korrespondierendes Innengewinde aufweist und über einen Stift 44 verdrehsicher mit der Spindelmutter 17 verbunden ist. Die Art der Verbindung läßt eine axiale Beweglichkeit der Schlitzbuchse 43 gegenüber der Spindelmutter 17 innerhalb eines begrenzten Maßes zu, so daß die Schlitzbuchse 43 unabhängig von der Spindelmutter 17 in das Außengewinde 19 eingreifen kann. Bei der gezeigten Ausführung wird diese begrenzte axiale Beweglichkeit der Schlitzbuchse 43 gegenüber der Spindelmutter 17 dadurch erhalten, daß der Stift 44 in ein in axialer Richtung länglich ausgebildetes Loch der Schlitzbuchse eingreift. Die Außenseite der Schlitzbuchse 43 ist konisch ausgebildet und liegt einem Bund 45 der Spindelmutter 17 radial gegenüber, dessen Innenfläche ebenfalls konisch ausgebildet ist. Somit besteht zwischen der Schlitzbuchse 43 und dem Bund 45 ein rundumlaufender keilförmiger Freiraum. In diesen Freiraum greift ein Klemmkeil 46 der Kupplung 40 ein, der bei ausgeschaltetem Elektromagnet 41 von den Federn 42 in einer Position gehalten wird, in dem zwischen ihm und der Schlitzbuchse 43 und dem Bund 45 radiales Spiel vorhanden ist. Dann kann die Spindel 13 ohne weiteres relativ zur Spindelmutter 17 verdreht werden. Dies ist der Fall während des Schließens und Öffnens der Form. Ist während des Schließvorgangs die Formaufspannplatte 10 bis an das Ende ihres Weges verfahren, so wird der Elektromagnet 41 bestromt und zieht den Klemmkeil 46 in den Freiraum zwischen der Schlitzbuchse 43 und dem Bund 45 hinein. Dadurch wird die Schlitzbuchse 43 fest in das Außengewinde 19 der Spindel 13 hineingedrückt und die beiden Getriebeelemente 13 und 17 werden über Reibschluß fest miteinander verbunden. Das zum Verdrehen der Spindelmutter 17 gegenüber der Schraubenmutter 26 notwendige Drehmoment wird nun in der Hauptsache über die Kupplung 40 übertragen.So that during the locking of the form the screw joint 14 between the spindle 13 and the spindle nut 17 is not too much burden, is in the execution after 3 a clutch 40 present, between the spindle 13 and the spindle nut 17 by energizing an electromagnet 41 against the force of several springs 42 can be activated effectively. The coupling 40 has a slot bush 43 on, the axially following the screw joint 14 is arranged, one to the thread 19 the spindle 13 has corresponding internal thread and a pin 44 against rotation with the spindle nut 17 connected is. The nature of the connection allows axial mobility of the slot bushing 43 opposite the spindle nut 17 to a limited extent, so that the slot socket 43 independent of the spindle nut 17 in the external thread 19 can intervene. In the embodiment shown, this limited axial mobility of the slot bushing 43 opposite the spindle nut 17 obtained by the fact that the pin 44 engages in an elongated hole formed in the axial direction of the slot bushing. The outside of the slot bush 43 is conical and lies a covenant 45 the spindle nut 17 radially opposite, the inner surface is also conical. Thus, there is between the slot bushing 43 and the federal government 45 an all-round wedge-shaped free space. In this free space grips a clamping wedge 46 the clutch 40 on, with the solenoid off 41 from the springs 42 is held in a position in which between him and the slot bushing 43 and the federal government 45 radial clearance is present. Then the spindle 13 readily relative to the spindle nut 17 to be twisted. This is the case during the closing and opening of the mold. Is during the closing process, the platen 10 until the end of their journey, the electromagnet will turn 41 energized and pulls the clamping wedge 46 in the space between the slot socket 43 and the federal government 45 into it. This will be the slot bushing 43 firmly in the external thread 19 the spindle 13 pushed in and the two gear elements 13 and 17 be firmly connected to each other via friction. The twisting of the spindle nut 17 opposite the nut 26 necessary torque is now mainly on the clutch 40 transfer.

Claims

Drive for an injection molding machine, in particular for the closing unit of an injection molding machine, with a platen, which is rectilinearly movable by an electric motor via a kinematic chain, which comprises two gear elements coupled to each other via a screw joint, that the kinematic chain is a first gear element ( 13 ), a second transmission element ( 17 ) and a third transmission element ( 26 ), wherein the first transmission element ( 13 ), of the three transmission elements ( 13 . 17 . 26 ) in the kinematic chain the electric motor ( 12 ) is closest to the second transmission element ( 17 ) via a first screw joint ( 14 ) and the second transmission element ( 17 ) with the third transmission element ( 26 ), of the three transmission elements ( 13 . 17 . 26 ) in the kinematic chain of the platen ( 10 ) is closest, via a second screw joint ( 15 ) is coupled, that the translation of a screw joint ( 15 ) smaller than the translation of the other screw joint ( 14 ), and that for moving the platen ( 10 ) the two transmission elements ( 13 . 17 ), which via the screw joint ( 14 ) are coupled together with the larger translation, and for locking the platen ( 10 ) the two transmission elements ( 17 . 26 ), which via the screw joint ( 15 ) are coupled to each other with the smaller ratio, are movable relative to each other, characterized in that the first transmission element ( 13 ) a spindle with an external thread ( 19 ) large pitch is that the second transmission element ( 17 ) one on the spindle ( 13 ) guided spindle nut is an internal thread ( 18 ) with the pitch of the external thread ( 19 ) of the spindle ( 13 ) and an external thread ( 25 ) has a smaller pitch, and that the third gear element ( 26 ) a the spindle nut ( 17 ) surrounding and non-rotatably guided further mother ( 26 ), which with an internal thread ( 27 ) in the external thread ( 25 ) of the spindle nut ( 17 ) intervenes.

Drive according to claim 1, characterized in that at least the screw joint ( 14 ) with the larger translation is a ball and roller joint.

Drive according to claim 1 or 2, characterized in that a blocking device ( 30 ) is present, through which the two transmission elements ( 17 . 26 ), which via the screw joint ( 15 ) are coupled together with the smaller translation, at least during the movement of the platen ( 10 ) with a via the friction in the screw joint ( 15 ) Be held out relative force relative to each other.

Drive according to claim 3, characterized in that the blocking device is a schaltba re coupling is.

Drive according to claim 4, characterized in that the blocking device ( 30 ) a feather ( 31 ), in which a method of the platen ( 10 ) in the sense of closing the mold, the one transmission element ( 17 ) the other transmission element ( 26 ) takes along.

Drive according to claim 5, characterized in that the spring ( 31 ) only in the one direction of rotation of the entraining transmission element ( 17 ) acts and that in the other direction of rotation, the other transmission element ( 26 ) of the entraining transmission element ( 17 ) is positively entrained.

Drive according to any preceding claim, characterized in that a switchable coupling ( 40 ) is present, through which the two transmission elements ( 13 . 17 ), which via the screw joint ( 14 ) are coupled together with the larger translation, for locking the mold clamping plate ( 10 ) are held relative to each other.

Drive according to claim 7, characterized in that the switchable coupling ( 40 ) is a friction clutch.

Drive according to claim 8, characterized in that the switchable coupling ( 40 ) a slotted socket ( 43 ), which is the one transmission element ( 13 ) and a clamping wedge ( 46 ), which in the direction of the axes of the screw joints ( 14 . 15 ) axially movable and between the slot bushing ( 43 ) and the other transmission element ( 17 ) can be inserted.

Drive according to claim 9, characterized in that the slot bushing ( 43 ) at a certain point outside the range of movement of the movable transmission element ( 17 ) fixed to the axially fixed transmission element ( 13 ) is arranged.

Drive according to claim 9, characterized in that the slot bushing ( 43 ) and the clamping wedge ( 46 ) with the one transmission element ( 17 ) are axially movable.