AT523837A4 - Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine - Google Patents
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Abstract
Einspritzeinheit (1) für eine Formgebungsmaschine, mit einem in einem Einspritzzylinder verschiebbar angeordneten Einspritzkolben (2) und wenigstens zwei Antriebseinheiten (3) zum Verschieben des Einspritzkolbens (2), wobei jede der wenigstens zwei Antriebseinheiten (3) mittels eines gegenüber der Umgebung öldicht abgedichteten Ölraums (4) geschmiert ist und jeder Ölraum (4) ein Ölvolumen (5) birgt, über welchem ein Luftvolumen (6) angeordnet ist, wobei die Luftvolumina (6) der Ölräume (4) durch wenigstens eine Verbindungsleitung (7) luftleitend miteinander verbunden sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Formgebungsmaschine mit
einer solchen Einspritzeinheit.
Gattungsgemäße Einspritzeinheiten sind seit langem bekannt, ein Ausführungsbeispiel geht aus DE 10 2020 100 664 A1 hervor.
Durch die Belastung der Antriebseinheiten, (vor allem im Hochleistungsbereich bei immer kürzeren Zykluszeiten) welche zum Beispiel jeweils Kugelgewindetriebe umfassen können, entstehen erhöhte Temperaturbelastungen. Es ist daher bekannt, die an sich getrennt ausgeführten Ölräume der Antriebseinheiten durch zumindest eine Ölleitung miteinander zu verbinden und zur Verbesserung der Wärmeabfuhr mittels einer Pumpe das Öl in den Ölräumen umzuwälzen. Durch eine im Betrieb der Antriebseinheiten entstehende Pumpwirkung kann es vorkommen, dass sich die Ölmengen in den Ölräumen und damit die Ölniveaus der Ölvolumina voneinander unterscheiden, was verschiedene Probleme hervorrufen kann, z. B. im Extremfall, dass eine der Antriebseinheiten aufgrund einer unzureichenden Schmierung trocken
läuft.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer gattungsgemäßen Einspritzeinheit und einer Formgebungsmaschine mit einer solchen Einspritzeinheit, bei welchen die
oben diskutierten Probleme vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Einspritzeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Einspritzeinheit (bevorzugt eine Kunststoff-SpritzgieRmaschine) gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine weist einen in einem Einspritzzylinder verschiebbar angeordneten Einspritzkolben und wenigstens zwei Antriebseinheiten zum Verschieben des Einspritzkolbens auf, die zum Beispiel
jeweils einen Kugelgewindetrieb aufweisen, wobei jede Antriebseinheit jeweils mittels
eines gegenüber der Umgebung öldicht abgedichteten Ölraums geschmiert ist. Jeder Ölraum birgt ein Ölvolumen, über welchem ein Luftvolumen angeordnet ist (für die wenigstens zwei Antriebseinheiten sind also separate Ölräume vorgesehen). Die Luftvolumina der Ölräume sind durch wenigstens eine Verbindungsleitung luftleitend miteinander verbunden, wodurch sichergestellt ist, dass sich die Ölniveaus in den unterschiedlichen Ölräumen ausgleichen können, sodass sich zumindest im
Wesentlichen in beiden Ölräumen dieselbe Ölmenge befindet.
In bekannter Weise kann der Einspritzkolben in Form einer Plastifizierschnecke ausgebildet sein, vor allem dann, wenn die Einspritzeinheit Teil einer Formgebungsmaschine in Form einer Kunststoff-Spritzgießmaschine ist. Dann ist neben den wenigstens zwei Antriebseinheiten zum Verschieben der Plastifizierschnecke noch wenigstens eine weitere Antriebseinheit in Form eines
Rotationsantriebs zum Rotieren der Plastifizierschnecke vorhanden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungsleitung zwei Teilstücke umfasst, die jeweils von einem der Ölräume bis zu einem Verbindungspunkt verlaufen und sich im Verbindungspunkt in einem von Null verschiedenen Winkel treffen. Sollte es zu einem Öleintrag in die Verbindungsleitung kommen, kann das Öl unter dem Einfluss der Schwerkraft
entlang eines der Teilstücke in einen Ölraum zurück laufen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist wenigstens eine Ölleitung vorgesehen, welche die Ölvolumina der Ölräume miteinander verbindet. Dann ist bevorzugt vorgesehen, dass die wenigstens eine Ölleitung Teil eines Ölkreislaufs ist, welcher zumindest eine Pumpe und vorzugsweise zumindest einen Wärmetauscher
aufweist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens zwei Antriebseinheiten jeweils einen Kugelgewindetrieb oder einen Zahnstangenantrieb oder einen Rollengewindetrieb oder andere wirkungsäquivalente
Maschinenelemente aufweisen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in wenigstens
einem der Ölräume:
- zumindest ein Kühlelement, vorzugsweise ein mit einem Kühlmedium durchströmtes Kühlelement, und/oder
- zumindest ein Peltier-Element zum Einbringen einer Wärmemenge angeordnet ist,
womit eine Temperierung des Öls ermöglicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren diskutiert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer Einspritzeinheit
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Einspritzeinheit der Fig. 1 entlang einer horizontalen Ebene in Fig. 1
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Einspritzeinheit eines weiteren Ausführungsbeispiels entlang einer horizontalen Ebene in Fig. 1
Fig. 4 eine Seitenansicht auf eine Schnittdarstellung entlang einer vertikalen
Ebene in Fig. 1, in welcher die Ölräume erkennbar sind Fig. 5a-c eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B, eine Seitenansicht und eine Ansicht auf die Ölräume eines Ausführungsbeispiels einer
Einspritzeinheit
Die Figuren zeigen eine Einspritzeinheit 1 für eine Formgebungsmaschine (z. B. für eine Kunststoff-SpritzgieRmaschine, welche nicht näher dargestellt ist, weil sie dem Stand der Technik entspricht), mit einem in einem Einspritzzylinder verschiebbar angeordneten Einspritzkolben 2 (hier als Plastifizierschnecke ausgebildet, der Plastifizierzylinder und der Einspritzkolben 2 sind in Figur 1 nicht dargestellt) und wenigstens zwei Antriebseinheiten 3 zum Verschieben des Einspritzkolbens 2, die in diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen Kugelgewindetrieb 31, 32 aufweisen, welcher jeweils mittels eines gegenüber der Umgebung Öldicht abgedichteten Ölraums 4 geschmiert ist, wobei jeder Ölraum 4 ein Ölvolumen 5 birgt, über welchem ein Luftvolumen 6 angeordnet ist (die Ölräume 4 sind also nur teilweise mit Öl gefüllt) und wobei die Luftvolumina 6 der Ölräume 4 durch wenigstens eine
Verbindungsleitung 7 luftleitend miteinander verbunden sind.
Dichtungen erkennbar sind).
Die Ölräume 4 sind an der Einspritzbrücke 10 befestigt und mit einer solchen axialen Erstreckung bemessen, dass sie die translatorische Bewegung der Einspritzbrücke 10 nicht behindern.
Für den als Plastifizierschnecke ausgebildeten Einspritzkolben 2 ist ein
Rotationsantrieb 9 vorgesehen.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 umfasst die Verbindungsleitung zwei Teilstücke 71, 72, die jeweils von einem der Ölräume 4 bis zu einem Verbindungspunkt 73 verlaufen und sich im Verbindungspunkt 73 in einem von Null verschiedenen Winkel treffen. Hier sind die beiden Teilstücke 71, 72 Jeweils als gerade Rohrabschnitte ausgebildet. Die Teilstücke 71, 7/2 können Teil eines umgeformten einzigen Rohres sein oder gerade Rohre, die durch einen
Rohrverbinder in Form eines Knies miteinander verbunden sind.
In allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist eine Ölleitung 8 vorgesehen, welche die
Ölvolumina 5 der Ölräume 4 miteinander verbindet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist vorgesehen, dass die Ölleitung 8 Teil eines Ölkreislaufs ist, welcher zumindest eine Pumpe 11 und zumindest einen Wärmetauscher 12 aufweist. Öl wird in diesem Ausführungsbeispiel an den Stirnseiten der Ölräume 4 entnommen und nach Kühlung im Bereich der Muttern 32
zurückgeführt. Die Darstellung des Ölkreislaufs ist schematisch zu verstehen, er
kann (starre) Rohre und (flexible) Schläuche umfassen, insbesondere um sich an
eine Verschiebung der Einspritzbrücke 10 anzupassen.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist vorgesehen, dass in wenigstens einem der
Ölräume 4 (hier in genau einem):
- zumindest ein Kühlelement 13, vorzugsweise ein mit einem Kühlmedium (z. B. Wasser) durchströmtes Kühlelement 13, und/oder
- zumindest ein Peltier-Element zum Einbringen einer Wärmemenge angeordnet ist
Die Merkmale der Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 3 können natürlich
miteinander kombiniert werden.
In Figur 4 sind die Aufteilungen der zylindrischen Ölräume 4 in Ölvolumina 5 und Luftvolumina 6 erkennbar und man sieht, dass die Luftvolumina 6 durch eine hier als gerades Rohrstück ausgebildete Verbindungsleitung 7 luftleitend miteinander
verbunden sind, ohne dass Öl in die Verbindungsleitung 7 eintreten könnte.
In Figur 5a-c sind die Luftvolumina 6 durch eine Verbindungsleitung 7 von der Art
luftleitend miteinander verbunden, wie sie in den Figuren 1 — 3 zu sehen ist.
Bezugszeichenliste:
1 Einspritzeinheit für eine Formgebungsmaschine 2 Einspritzkolben 3 Antriebseinheit
31 Spindel des Kugelgewindetriebs
32 Mutter des Kugelgewindetriebs
33 Motor der Antriebseinheit
34 Lager 4 Ölraum 5 Ölvolumen 6 Luftvolumen 7 Verbindungsleitung zwischen den Luftvolumina
71 Teilstück der Verbindungsleitung 72 Teilstück der Verbindungsleitung 73 Verbindungspunkt der Teilstücke der Verbindungsleitung 8 Ölleitung zwischen den Ölvolumina 9 Rotationsantrieb für Einspritzkolben 10 Einspritzbrücke 11 Pumpe 12 Wärmetauscher
13 Kühlelement
Innsbruck, am 14. Oktober 2020
Claims (1)
- Patentansprüche:Einspritzeinheit (1) für eine Formgebungsmaschine, mit einem in einem Einspritzzylinder verschiebbar angeordneten Einspritzkolben (2) und wenigstens zwei Antriebseinheiten (3) zum Verschieben des Einspritzkolbens (2), wobei jede der wenigstens zwei Antriebseinheiten (3) mittels eines gegenüber der Umgebung öldicht abgedichteten Ölraums (4) geschmiert ist und jeder Ölraum (4) ein Ölvolumen (5) birgt, über welchem ein Luftvolumen (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftvolumina (6) der Ölräume (4) durch wenigstens eine Verbindungsleitung (7) luftleitendmiteinander verbunden sind.Einspritzeinheit nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsleitung (7) zwei Teilstücke (71, 72) umfasst, die jeweils von einem der Ölräume (4) bis zu einem Verbindungspunkt (73) verlaufen und sich im Verbindungspunkt (73)in einem von Null verschiedenen Winkel treffen.Einspritzeinheit nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Ölleitung (8) vorgesehen ist, welche die Ölvolumina(5) der Ölräume (4) miteinander verbindet.Einspritzeinheit nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die wenigstens eine Ölleitung (8) Teil eines Ölkreislaufs ist, welcher zumindest eine Pumpe(11) und vorzugsweise zumindest einen Wärmetauscher (12) aufweist.Einspritzeinheit nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei Antriebseinheiten (3) jeweils einen Kugelgewindetrieb (31, 32) oder einen Zahnstangenantrieb oder einen Rollengewindetrieb oder andere wirkungsäquivalente Maschinenelementeaufweisen.Einspritzeinheit nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche,wobei in wenigstens einem der Ölräume (4)- zumindest ein Kühlelement (13), vorzugsweise ein mit einem Kühlmedium durchströmtes Kühlelement (13), und/oder- zumindest ein Peltier-Element zum Einbringen einer Wärmemengeangeordnet istFormgebungsmaschine, insbesondere SpritzgieRßmaschine, mit wenigstens einer Einspritzeinheit (1) nach wenigstens einem der vorangehendenAnsprüche.Innsbruck, am 14. Oktober 2020
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