AT516849A4

AT516849A4 - Schließeinheit einer Formgebungsmaschine

Info

Publication number: AT516849A4
Application number: ATA353/2015A
Authority: AT
Inventors: Franz Ing Dirneder; Stephan Eppich; Helmut Wiesinger
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CN106239781A; DE102016006956A1; CN106239781B; KR101828680B1; AT516849B1; US9914253B2; US20160354952A1; KR20160144326A

Abstract

Schließeinheit einer Formgebungsmaschine mit einer beweglichen Aufspannplatte (2), einer mit der beweglichen Aufspannplatte (2) verbundenen Druckstange (3) mit einem Außenprofil (7), einer geteilten, mit einem Innenprofil (5) versehenen Verriegelungsmutter (6) sowie einem Schließkraftmechanismus zur Beaufschlagung der beweglichen Formaufspannplatte mit einer Schließkraft, wobei die Druckstange (3) in einer geschlossenen Stellung der Verriegelungsmutter (6) durch Zusammenwirken des Innenprofils (5) und des Außenprofils (7) mit dem Schließkraftmechanismus verriegelbar ist, wobei zum Verfahren der Verriegelungsmutter (6) zwischen einer geöffneten und der geschlossenen Stellung ein Drehantrieb (9) zur Drehung einer Welle (1 0) und zumindest eine über eine Verzahnung (8) mit der Welle(1 0) zusammenwirkende und mit der Verriegelungsmutter (6) verbundene Zahnstange (11) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließeinheit einer Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Gattungsgemäße Schließeinheiten verfügen über eine bewegliche Aufspannplatte, einer mit der beweglichen Aufspann platte verbundene Druckstange mit einem Außenprofil, eine geteilte, mit einem Innenprofil versehene Verriegelungsmutter sowie einen Schließkraftmechanismus zur Beaufschlagung der beweglichen Formaufspannplatte mit einer Schließkraft.

Die Druckstange wird dabei in der geschlossenen Stellung der Verriegelungsmutter durch Zusammenwirken des Innenprofils und des Außenprofils mit dem Schließkraftmechanismus verriegelt.

Eine gattungsgemäße Schließeinheit geht beispielsweise aus der AT 13625 U1 hervor. Dabei werden die Mutterhälften mittels an einer angetriebenen Welle befestigter Exzenter verfahren. Verbesserungswürdig daran ist, dass die Welle und in weiterer Folge der Antrieb parallel zur Längsachse der Druckstange ausgerichtet sein müssen, um die asymmetrische Krafteinleitung (erzeugt Klemmgefahr) in die geteilte Mutter zu vermeiden. Die Baulänge der Schließeinheit wird dadurch erhöht. Versucht man den Antrieb mittels eines Umlenkgetriebes quer auszurichten, erhöht sich zwangsläufig die Anzahl der beweglichen Teile und durch das nicht vermeidbare Getriebespiel verringert sich die Genauigkeit der Steuerung oder Regelung der Bewegung der Mutterhälften.

Nicht gattungsgemäß sind Schließeinheiten mit vier Holmen. Hierbei werden die Holme nicht relativ zum Schließkraftmechanismus, sondern relativ zur beweglichen Formaufspannplatte verriegelt. Aufgrund der höheren Anzahl der Holme und der Tatsache, dass die Verriegelungen in diesem Fall am Ende der Schließeinheit angeordnet sind, liegen völlig andere die Platzverhältnisse vor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Vergleich zum Stand der Technik kürzer bauende Schließeinheit bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Schließeinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 gelöst.

Dies geschieht, indem zum Verfahren der Verriegelungsmutter zwischen einer geöffneten und der geschlossenen Stellung ein Drehantrieb zur Drehung einer Welle und zumindest eine über eine Verzahnung mit der Welle zusammenwirkende und mit der Verriegelungsmutter verbundene Zahnstange vorgesehen ist.

Durch die Verwendung von Zahnstangen ist es besonders einfach möglich, die Orientierung der Welle bzw. des Drehantriebs frei zu wählen. Dadurch kann die Schließeinheit kürzer ausgelegt werden.

Ein weiterer Vorteil besteht in der niedrigen Anzahl beweglicher Teile und als Folge daraus längeren Wartungsintervallen für die Schließeinheit.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die Verzahnung kann besonders einfach ausgeführt werden, indem ein an der Welle befestigtes Zahnrad vorgesehen ist, welches über die Verzahnung mit der zumindest einen Zahnstange bewegungsgekoppelt ist.

Ebenfalls einer einfachen Konstruktion kann es zuträglich sein, genau zwei mit der Welle zusammenwirkende und mit der Verriegelungsmutter verbundene Zahnstangen vorzusehen. Dabei kann besonders vorteilhaft jede Seite des Zahnrades genutzt werden, wobei auf natürliche Weise eine gegenläufige Bewegung erzeugt wird. Diese gegenläufige Bewegung ist zur Öffnung der Verriegelungsmutter notwendig, da Mutterhälften zum Öffnen und Schließen gegenläufig bewegt werden müssen.

Es kann dann jede Zahnstange mit einer Mutterhälfte verbunden werden, was, wie erwähnt, eine besonders einfache Konstruktion darstellt.

Bevorzugt vorgesehen kann es sein, dass der Drehantrieb als elektrischer Antrieb -insbesondere als Servomotor - ausgebildet ist. Elektrische Antriebe, insbesondere Servomotoren, sind sehr genau zu regeln bzw. zu steuern und eignen sich deshalb gut zum Antrieb der Mutterhälften.

Weiterhin kann der Einfachheit der Konstruktion dienen, dass zur Verbindung der zumindest einen Zahnstange mit der Verriegelungsmutter ein Umgehungselement zur Umgehung der Druckstange vorgesehen ist. Hierbei kann es besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Umgehungselement als mit der zumindest einen Zahnstange verbundene Brücke sowie zwei mit der Brücke und der Verriegelungsmutter verbundene Stangen ausgeführt ist.

Das Umgehungselement, insbesondere die Stangen, kann dabei als Führung für jene Hälften der Verriegelungsmutter dienen, mit welcher das Umgehungselement (insbesondere die Stangen) nicht verbunden ist. Eine Führung der Mutterhälften kann auf diese Weise mit sehr geringem konstruktivem Aufwand erreicht werden.

Der Effekt der Erfindung, die Baulänge der Schließeinheit zu reduzieren, kann optimiert werden, indem die Welle in einer Ebene angeordnet ist, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse der Druckstange angeordnet ist und/oder die Welle im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.

Die zumindest eine Zahnstange kann im Wesentlichen vertikal angeordnet sein.

Um den Verschleiß bzw. die Verschlechterung der Verzahnungskoppelung zwischen der Welle und der zumindest einen Zahnstange entgegenzuwirken, kann ein Gehäuse vorgesehen sein, in welchem die Verzahnung angeordnet ist. Dies kann besonders effektiv sein, wenn das Gehäuse zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt ist und zumindest eine Abdichtung gegen Verlust des Schmiermittels aufweist.

Die Schließeinheit kann bevorzugt hydraulisch ausgeführt sein.

Die Schließeinheit kann bevorzugt genau eine Druckstange aufweisen.

Schutz wird ebenfalls für eine Formgebungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schließeinheit begehrt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße geteilte Mutter mit Zahnstangenantrieb in geschlossener Stellung,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße geteilte Mutter mit Zahnstangenantrieb in geöffneter Stellung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen geteilten Mutter mit Zahnstangenantrieb in geschlossener Stellung,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen geteilten Mutter mit Zahnstangenantrieb in geöffneter Stellung sowie Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schließeinheit.

Figur 1 zeigt eine geteilte Mutter 6, deren Hälften 13 jeweils mit einer Zahnstange 11 verbunden sind. Die Zahnstangen 11 sind über eine Verzahnung 8 mit dem Zahnrad 12 durch die Welle 10 angetrieben. Die Welle 10 wird dabei durch den Servomotor 9 gedreht. Zu bemerken ist, dass die im Bild untere Hälfte 13 der Verriegelungsmutter 6 über ein Umgehungselement 14 mit der entsprechenden Zahnstange 11 verbunden ist. Dieses Umgehungselement 14 besteht im Wesentlichen aus einer Brücke 15 und zwei Stangen 16. Die Stangen 16 sind abschnittsweise durch die im Bild obere Hälfte 13 der Verriegelungsmutter 6 geführt. Dies erzeugt eine zusätzliche Führung der oberen Hälfte 13 der Verriegelungsmutter 6. Das Zahnrad 12, welches über die Verzahnung 8 mit den Zahnstangen 11 zusammenwirkt, ist in einem Gehäuse 17 angeordnet. Das Gehäuse 17 ist an einem Kragen 19 befestigt. Der Kragen 19 ist mit dem Kolbenteil 23 eines Schließkraftzylinders verbunden bzw. daran befestigt (siehe auch Figur 5).

Mit diesem Kragen 19 ist weiterhin eine Führung 18 verbunden, welche mit Nuten an den Mutterhälften 13 zusammenwirkt.

Figur 2 zeigt die Ausführungsform aus Figur 1, wobei die geteilte Verriegelungsmutter 6 geöffnet ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung (Darstellungen analog zu Figuren 1 und 2). Dabei erstrecken sich die Zahnungen nicht über die gesamte Länge der Zahnstangen 11. Dies ermöglicht eine dichte Ausführung des Gehäuses 17, wodurch die Verzahnung 8 in Öl laufen kann.

Das Gehäuse 17 ist also mit Schmiermittel - in diesem Fall Öl - gefüllt und mittels der Abdichtungen 24 gegen Verlust des Schmiermittels abgedichtet. Dadurch dass die Zahnstangen 11 in Öl laufen, verringert sich der Verschleiß und Verschmutzungen haben keinen Zugriff.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße geteilte Mutter 6 in einer in diesem Fall hydraulischen Schließeinheit 1.

Der Kragen 19 ist mit dem Kolbenteil 23 des Schließkraftzylinders verbunden bzw. daran befestigt. Durch Beaufschlagung einer Kammer 21 mit einem Hydraulikfluid (meist Öl) wird eine Schließkraft auf den Kolbenteil 23 des Schließkraftzylinders ausgewirkt. Dabei ist ein Zylinderteil 22 der Schließkraftzylinders fest mit einem Maschinenrahmen 4 (oder einer Stirnplatte) verbunden. Ist die geteilte Mutter 6 verriegelt, kann die Schließkraft vom Kolbenteil 23 des Schließkraftzylinders auf die beiden Hälften 13 der Verriegelungsmutter 6 und weiter über das Innenprofil 5 auf das Außenprofil 7 einer Druckstange 3 übertragen werden. Die Druckstange 3 ist mit der beweglichen Aufspannplatte 2 verbunden. Auf diese Weise kann die Schließkraft auf ein Formwerkzeug, dessen eine Hälfte an der beweglichen Aufspannplatte 2 befestigt ist, übertragen werden.

Innsbruck, am 3. Juni 2015

Claims

Patentansprüche

1. Schließeinheit einer Formgebungsmaschine mit - einer beweglichen Aufspannplatte (2), - einer mit der beweglichen Aufspannplatte (2) verbundenen Druckstange (3) mit einem Außenprofil (7), - einer geteilten, mit einem Innenprofil (5) versehenen Verriegelungsmutter (6) sowie - einem Schließkraftmechanismus zur Beaufschlagung der beweglichen Formaufspannplatte mit einer Schließkraft, wobei die Druckstange (3) in einer geschlossenen Stellung der Verriegelungsmutter (6) durch Zusammenwirken des Innenprofils (5) und des Außenprofils (7) mit dem Schließkraftmechanismus verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verfahren der Verriegelungsmutter (6) zwischen einer geöffneten und der geschlossenen Stellung ein Drehantrieb (9) zur Drehung einer Welle (10) und zumindest eine über eine Verzahnung (8) mit der Welle(10) zusammenwirkende und mit der Verriegelungsmutter (6) verbundene Zahnstange (11) vorgesehen ist.
2. Schließeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Welle (10) befestigtes Zahnrad (12) vorgesehen ist, welches über die Verzahnung mit der zumindest einen Zahnstange (11) bewegungsgekoppelt ist.
3. Schließeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei mit der Welle (10) zusammenwirkende und mit der Verriegelungsmutter (6) verbundene Zahnstangen (11) vorgesehen sind.
4. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geteilte Verriegelungsmutter (6) zwei Hälften (13) aufweist, wobei jede Hälfte (13) vorzugsweise mit einer Zahnstange (11) verbunden ist.
5. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (9) als elektrischer Antrieb - insbesondere als Servomotor - ausgebildet ist.
6. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der zumindest einen Zahnstange (11) mit der Verriegelungsmutter (6) ein Umgehungselement (14) zur Umgehung der Druckstange (3) vorgesehen ist.
7. Schließeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgehungselement (14) als mit der zumindest einen Zahnstange (11) verbundene Brücke (15) sowie zwei mit der Brücke (15) und der Verriegelungsmutter (6) verbundene Stangen (16) ausgeführt ist.
8. Schließeinheit nach Anspruch 4 und nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgehungselement (14) - insbesondere die Stangen (16) - als Führung für diejenige Hälfte (13) der Verriegelungsmutter (6) dient, mit welcher das Umgehungselement (14) - insbesondere die Stangen (16) - nicht verbunden ist.
9. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) in einer Ebene angeordnet ist, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse der Druckstange (3) angeordnet ist.
10. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
11. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zahnstange (11) im Wesentlichen vertikal angeordnet ist.
12. Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (17) vorgesehen ist, in welchem die Verzahnung (8) angeordnet ist.
13. Schließeinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (17) zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt ist und zumindest eine Abdichtung (24) gegen Verlust des Schmiermittels aufweist.
14. Formgebungsmaschine mit einer Schließeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13. Innsbruck, am 3. Juni 2015