AT9633U1 - Spritzgiessmaschine mit mindestens einem direktantrieb - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Spritzgießmaschine mit mindestens einem Direktantrieb sowie eine Spritzgießmaschine mit mindestens einem Direktantrieb gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Direktantriebe, insbesondere in Form eines Servomotors, vorzugsweise als High-Torque-Ausführung, sind bei Spritzgießmaschinen weit verbreitet. Vorteilig an ihnen ist, dass kein separates Getriebe vorgesehen werden muss, sondern die Kraft direkt auf eine Abtriebswelle oder andere Bauteile, beispielsweise eine Spindelmutter, übertragen werden kann. Dadurch können die Spritzgießmaschinen kompakter gebaut werden, außerdem müssen keine Riemenantriebe oder ähnliches zur Übertragung einer Drehbewegung mehr vorgesehen werden, wodurch die Fehleranfälligkeit, beispielsweise aufgrund eines Riemenrisses, und die Lärmbelastung beim Betrieb der Maschine wesentlich sinkt. Auch produzieren Direktantriebe im Betrieb vergleichsweise weniger Verunreinigungen.

Direktantriebe können in Spritzgießmaschinen im wesentlichen an allen Achsen eingesetzt werden, an denen eine Drehbewegung übertragen muss, oder entlang derer eine Linearbewegung erfolgen soll. So kann beispielsweise über einen Spindeltrieb eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umgesetzt werden.

Die US 5,804,224 lehrt die Verwendung eines Direktantriebs, bei dem eine Gewindespindel integral mit dem Rotor des Direktantriebs ausgebildet ist. Ein solcher Motor kann beispielsweise mit dem Kreuzkopf einer Kniehebelschließeinheit verbunden werden, während die Gewindespindel mit einer Spindelmutter im Eingriff steht, die an einer Abstützplatte der Schließeinheit befestigt ist. Durch die Rotation der Spindel kann so der Kniehebelmechanismus betätigt und die Schließeinheit geöffnet oder geschlossen werden. Ein dergestalter Motor kann auch bei einer Auswerfereinheit zum Einsatz kommen, hierbei ist der Motor an einer Basis befestigt, die entlang von Führungsschienen relativ zu einer beweglichen Formaufspannplatte verfahrbar ist. Durch die Rotation der mit dem Rotor fest verbundenen Gewindespindel, die mit einer Spindelmutter im Eingriff steht, die in der beweglichen Formaufspannplatte befestigt ist, kann der Auswerfer betätigt werden. Solche Direktantriebe können des weiteren für die Erzeugung der Vorschubbewegung der Plastifizierschnecke wie auch der Andockbewegung der Einspritzeinheit an eine Einspritzdüse in einer festen Formaufspannplatte zum Einsatz kommen.

Auch aus der EP 0 658 136 B1 ist eine Schließeinheit für Formwerkzeuge von Spritzgießmaschinen bekannt, bei der ein flüssigkeitsgekühlter Servomotor, insbesondere ein AC-Sychronmotor oder ein Drehstromsychronmotor vorgesehen ist, der eine Hohlwelle aufweist, innerhalb welcher über eine Mutter die Gewindespindel axial verschiebbar ist. Hier ist die Mutter fest mit dem Rotor des Hohlwellenmotors verbunden, während die Spindel drehfest an einem Kreuzkopf eines Kniehebelsystems angreift. Der Hohlwellenmotor ist auf einer Rückseite einer Abstützplatte der Schließeinheit angedockt, und die Spindelmutter ist mit einer Hohlwelle des Motors fest verbunden, so dass bei Betätigen der Spindelmutter die Gewindespindel axial verschoben wird und in die Hohlwelle des Motors eintauchen kann. Der hier gewählte Aufbau ist konstruktiv relativ kompliziert und zudem platzaufwendig, da die Spindelmutter außerhalb des Hohlwellenmotors in der Abstützplatte selbst gelagert ist, und mit der Hohlwelle des Motors nur drehfest verbunden ist. Der komplette Motor hingegen wird von hinten an die Abstützplatte angedockt.

Auch die WO 02/064348 A1 zeigt den Einsatz von Hohlwellenmotoren bei einer Kniehebelschließeinheit einer Spritzgießmaschine. Hier ist ein Stator des Hohlwellenmotors mit dem Kniehebelmechanismus, bevorzugt dem Kreuzkopf verbunden, während der Rotor über eine Spindelmutter im Eingriff mit einer drehfesten Gewindespindel steht. Die Abstützplatte der Schließeinheit weist eine Aussparung auf, in die in einem Öffnungszustand der Schließeinheit der Hohlwellenmotor bzw. der Kreuzkopf des Kniehebelsystems eintauchen kann, um so eine besonders kompakte Bauweise der Schließeinheit zu ermöglichen. Alternativ kann die Gewindespindel mit dem Rotor des Hohlwellenmotors verbunden sein, während in der Abstützplatte 3 AT 009 633 U1 oder in einer im Anschluss an diese vorgesehenen Endplatte eine Spindelmutter befestigt ist, die im Eingriff mit der Gewindespindel steht. Auch hier weist die Abstützplatte eine Aussparung auf, um im Öffnungszustand den Hohlwellenmotor bzw. den Kreuzkopf zumindest teilweise aufnehmen zu können. Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform kann der Hohlwellenmotor teilweise in einer Aussparung der Endplatte aufgenommen werden. Hier ist die Gewindespindel mit dem Rotor des Hohlwellenmotors verbunden und steht im Eingriff mit einer Spindelmutter, die am Kniehebelmechanismus der Schließeinheit angreift.

Die EP 1 182 027 B1 beschreibt einen Drehantrieb für eine Extrusionsvorrichtung, bei dem ein Anschlussabschnitt der Plastifizierschnecke über eine mit dem Rotor eines Hohlwellenmotors drehfest verbundene Hülse an diesem befestigt ist. Es ist also durchaus auch bekannt, die Schnecken von Extrudier- bzw. Plastifiziervorrichtungen mit Hohlwellenmotoren anzutreiben, der Aufbau des Hohlwellenmotors ist hier jedoch relativ aufwendig, da im Antriebsgehäuse zwischen Rotor und Hülse ein drehfestes Gehäuseteil vorgesehen ist, an dem sich die Hülse über Wälzlager abstützt.

Auch aus der JP 61140363 A ist eine elektrisch betriebene Spritzgießmaschine bekannt, bei der die Schließeinheit, die Plastifizierschnecke und der Einspritzvorgang durch Direktantriebe betätigt werden. Nachteilig hieran ist die spezielle anwendungsspezifische Ausgestaltung und die feste Einpassung der jeweiligen Motoren in die Spritzgießmaschine.

Die JP 10225965 A zeigt einen Hohlwelienmotor, der an einer Werkzeugaufspannplatte angedockt ist, und dessen Rotor mit einer Spindelmutter verbunden ist, die im Eingriff mit einer Gewindespindel steht, die in den Hohlwellenmotor eintauchen kann. Dieser Hohlwellenmotor treibt über die Gewindespindel einen Auswerfermechanismus an.

Auch aus der US 6,364,650 B1 ist eine Einspritzeinheit für eine Spritzgießmaschine bekannt, bei der der Schneckenvorschub durch einen Direktantrieb, der als Hohlwellenmotor ausgebildet ist, bewerkstelligt wird. Der Rotor ist hierbei drehfest aber axial verschieblich mit einer genuteten Welle verbunden, die ihrerseits fest mit einer Gewindespindel verbunden ist. Diese Gewindespindel steht im Eingriff mit einer an einem Gestell der Einspritzeinheit befestigten Spindelmutter, wodurch die Drehbewegung des Rotors in eine Vorschubbewegung umgesetzt wird, die mittelbar auf die Plastifizierschnecke übertragen wird. In dem Gestell ist eine Aufnahmemöglichkeit für Stator und Rotor des Hohlwellenmotors vorgesehen. Nachteilig hieran ist, dass speziell aufeinander abgestimmte und gefertigte Teile vorgesehen werden müssen, und dass es nicht möglich ist, nachträglich neue Bauteile gegen die ursprünglichen vorgesehenen auszutauschen oder generell Standardbauteile einzusetzen.

Im Hinblick auf den genannten Stand der Technik ist es von Nachteil, dass entweder voluminöse Standardmotoren mit eigenen Motorgehäusen verwendet werden müssen, die schlecht in die Spritzgießmaschine integrierbar sind, oder dass Spezialanfertigungen zum Einsatz kommen, die teuer und unflexibel im Einsatz sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spritzgießmaschine mit mindestens einem Direktantrieb vorzustellen, die einfach im Aufbau, kostengünstig in der Herstellung und gut wartbar ist, und bei der insbesondere standardisierte Motorbauteile gewinnbringend zum Einsatz kommen können. Ebenso soll ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Spritzgießmaschine bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Bauteil einer Spritzgießmaschine mit einem Gehäuse versehen werden, so dass in einem folgenden Schritt ein gehäuseloser Stator in das Gehäuse eingepasst werden kann. Ein solcher Stator kann beispielsweise eine im 4 AT 009 633 U1 wesentlichen zylindrische Außenkontur haben. Innerhalb des Stators kann dann ein mit dem Stator zusammenwirkender Rotor des Direktantriebs drehbar aufgenommen werden. Hierzu existieren verschiedene Vorgehensweisen. Der Rotor kann beispielsweise im Stator drehbar gelagert werden, oder aber in bzw. an dem Bauteil der Spritzgießmaschine direkt oder mittelbar drehbar gelagert werden, während er im Stator drehbar ist. Ein solcher Stator stützt sich dann im Betrieb im wesentlichen gegen das Gehäuse und über dieses an dem Bauteil der Spritzgießmaschine ab. Alternativ kann der Rotor auch schon vor dem Einpassen des Stators in das Gehäuse im Stator drehbar aufgenommen und insbesondere gelagert sein. Vorteilhaft hieran ist insbesondere, dass so der Direktantrieb bzw. Stator und Rotor ohne ein Gehäuse, das selbst bereits einen wesentlichen Anteil am Beschaffungspreis trägt, bezogen werden kann. Bei einem solchen Verfahren kann auch ein Bauteil der Spritzgießmaschine mit mehreren Gehäusen zum Aufnehmen der Statoren mehrerer Direktantriebe versehen werden, oder aber verschiedene Bauteile der Spritzgießmaschine können mit solchen Gehäusen versehen werden, deren Innenraum jeweils so bemessen ist, dass der jeweilige Stator eines Direktantriebs dann in sie eingepasst werden kann.

Das Bauteil kann entweder integral mit dem Gehäuse ausgebildet werden, beispielsweise als Gussteil, es ist aber auch möglich, das Gehäuse fest mit dem Bauteil zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen, bevor der Stator in das Gehäuse eingepasst wird. Bei integraler Ausbildung kann das Gehäuse auch in dem Bauteil der Spritzgießmaschine vorgesehen werden und ein integraler Bestandteil desselben sein. So kann beispielsweise das Bauteil eine Ausnehmung aufweisen, in die ein gehäuseloser Stator eingepasst werden kann. Vorteilhaft hieran ist in jedem Fall die große Flexibilität, die es einem ermöglicht, den bezogenen Stator in ein bereits vorgesehenes Gehäuse einzusetzen. Hierunter kann auch das Einpassen beispielsweise unter Zwischenschalten von Abstandselementen zwischen Gehäuse und Stator verstanden werden. Hierdurch ist es möglich, in ein standardisiertes Gehäuse je nach Anforderungen Stator-Rotor-Kombinationen mit unterschiedlichen Spezifikationen, beispielsweise im Hinblick auf die Leistung einzusetzen.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Stator nachträglich in das Gehäuse eingeschoben werden kann, also besonders einfach in das vorhandene Gehäuse eingepasst werden kann. Nach Einpassen des Stators und Aufnehmen des Rotors in ihm kann das Gehäuse beispielsweise durch eine Art Deckel gegen die Umwelt abgeschlossen werden, um den Direktantrieb gegen Umwelteinflüsse zu schützen und eine Lärmbelästigung der Umgebung zu vermeiden.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine ist, dass ein Bauteil der Spritzgießmaschine, gegen das sich der Direktantrieb im wesentlichen abstützt, bereits ein Gehäuse aufweist, dessen Innenraum derart bemessen ist, dass der Stator des Direktantriebs gehäuselos und auch nachträglich in dieses Gehäuse einpassbar ist. Diese Ausgestaltung trägt der Tatsache Rechnung, dass beim Bezug von Direktantrieben das mitgelieferte Gehäuse des Motors einen beträchtlichen Anteil des Preises ausmacht. Durch das Vorsehen eines solchen Gehäuses bereits am entsprechenden Bauteil der Spritzgießmaschine kann beim Kauf von standardisierten Komponenten des Direktantriebs auf das kostspielige Motorgehäuse verzichtet werden, so dass es möglich ist, den bezogenen Stator direkt in das an dem jeweiligen Bauteil der Spritzgießmaschine vorgesehene Gehäuse einzupassen.

Bei Verwendung desselben Bauteils für verschiedene Maschinentypen, beispielsweise im Hinblick auf Schließkraft, hat sich dies ebenfalls als Vorteil erwiesen, da Motortypen mit verschiedenen Spezifikationen in das Gehäuse einpassbar sind.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass der Innenraum des Gehäuses derart bemessen ist, dass der Stator auch nachträglich in das Gehäuse einpassbar ist. So erhält man durch die erfindungsgemäße Konstruktion gleichzeitig eine einfach wartbare bzw. auf geänderte Anforderungen anpassbare Maschine, da der Stator oder auch alle Komponenten des Direktantriebs nachträglich leicht ausgetauscht werden können. Es kann also beispielsweise einfach auf eine Ände- 5 AT 009 633 U1 rung des Einsatzbereiches der Spritzgießmaschine reagiert werden, indem ein entsprechender Direktantrieb mit den gewünschten Kennzahlen wie Leistungsaufnahme, Drehmoment, o.ä. eingesetzt wird.

Der Rotor des Direktantriebs kann im Stator drehbar aufnehmbar oder aufgenommen sein, d. h. dass entweder Stator und Rotor als Einheit beziehbar sind, oder aber nur ineinander aufnehmbar als Einzelteile zusammengefügt werden können, was die Flexibilität der Anordnung noch weiter erhöht. So kann beispielsweise der Rotor im Stator drehbar aufgenommen sein, aber nicht in diesem, sondern beispielsweise direkt an dem Bauteil der Spritzgießmaschine oder aber über ein weiteres Element an derselben drehbar gelagert sein.

Die relative Anordnung von Gehäuse zu jeweiligem Bauteil sowie die Konfiguration von Rotor zu Abtriebsmitteln kann vielfältig sein. So kann der Rotor des Direktantriebs mit einer Spindelmutter oder einer Abtriebswelle verbunden sein, die beispielsweise eine Schnecke einer Plasti-fiziereinheit oder eine Gewindespindel antreibt. Die Abtriebswelle kann auch selbst als Spindel-welle ausgebildet sein. Das Gehäuse selbst kann auf einer Seite des Bauteils der Spritzgießmaschine vorgesehen sein, die mit der Bewegungsübertragungsrichtung des Direktantriebs übereinstimmt, oder aber auf einer Gegenseite. In diesem Fall muss ein Durchbruch in dem Bauteil vorgesehen sein, der die Möglichkeit bietet, eine Kraftübertragung zwischen dem in dem Gehäuse vorgesehen Direktantrieb bzw. dessen Rotor und einem Kraftübertragungselement, wie beispielsweise einer Welle, einer Spindel oder ähnlichem herzustellen.

Ein entsprechendes Bauteil der Spritzgießmaschine kann zumindest bereichsweise plattenartig ausgebildet sein, insbesondere können an den Formaufspannplatten bzw. der Abstützplatte oder aber an einem Bauteil einer Plastifizier- und Einspritzeinheit solche Gehäuse vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse derart bemessen ist, dass verschiedenartige kommerziell erhältliche Statoren in seinen Innenraum einpassbar sind, ggf. auch unter Zwischenschaltung von geeigneten Abstandselementen.

Vorteilhafterweise kann das Gehäuse im wesentlichen, zumindest aber teilweise zylindrisch ausgebildet sein, wobei insbesondere der Innenraum eine den meist zylindrischen Statoren entsprechende Form aufweisen sollte. Durch diese Ausgestaltung ist es wesentlich einfacher einen Stator zentriert in ein solches Gehäuse einzupassen und aufwendige Justierarbeiten können vereinfacht werden. So kann es möglich sein, den vom Lieferanten bezogenen Stator einfach in das Gehäuse einzuschieben, ohne weitere Modifikationen an diesem vornehmen zu müssen.

Nach einem Einschieben und Einpassen von Stator und Rotor in das Gehäuse, bei entsprechender Lagerung des letzteren, kann es von Vorteil sein, das Gehäuse gegen die Umgebung durch eine geeignete Abdeckung abzuschließen, um eine Verunreinigung des Direktantriebs zu verhindern und die Umgebung gegen Laufgeräusche abzuschirmen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse integral mit dem Bauteil der Spritzgießmaschine ausgebildet sein, beispielsweise indem es sich um ein einstückiges Gussteil handelt, das das Gehäuse beinhaltet. Hierdurch wird die Gestaltung besonders einfach und kostengünstig, und es können bei entsprechender Bemaßung des Gehäuses verschiedene Stator-Rotor-Kombinationen eines Direktantriebs für verschiedene Maschinentypen zum Einsatz kommen. Insbesondere kann das Gehäuse zumindest teilweise in dem Bauteil vorgesehen sein und beispielsweise im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet sein. Auch kann ein Teil des Gehäuses in Form einer Ausnehmung ausgebildet sein, während ein weiterer Teil auskragend ist. Dies ermöglicht jeweils eine besonders platzsparende Anordnung des Direktantriebs an dem Bauteil. 6 AT 009 633 U1

Alternativ kann das Gehäuse auch fest mit dem Bauteil der Spritzgießmaschine verbindbar sein. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass es mit demselben verschraubbar oder verschweißbar sein kann. Dies hat den Vorteil, dass standardisierte Bauteile einer Spritzgießmaschine erfindungsgemäß mit einem Gehäuse ausstattbar sind, während sie bei anderen Applikationen ohne ein solches ersetzbar sind. Da im allgemeinen das Gehäuse eine Abstützfunktion für den Stator des Direktantriebes erfüllt, sollte es fest an das Bauteil ankoppelbar sein. Der Stator selbst kann dann mit dem Gehäuse oder aber mit einer an das Gehäuse grenzenden Stelle des Bauteils verbunden sein.

Es ist auch möglich, dass ein Gehäuse teilweise integral mit einem Bauteil der Spritzgießmaschine ausgebildet ist, während ein weiterer Teil des Gehäuses mit dem Bauteil bzw. dem integral mit ihm ausgebildeten Gehäuse verbunden ist. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn zwei Direktantriebe an dem Bauteil vorgesehen sind, insbesondere nach Art einer Reihenschaltung. So kann der näher am Bauteil sitzende Stator in einem integral ausgebildeten Gehäuse aufnehmbar sein, während an diesem ein weiteres Gehäuse für die Aufnahme eines zweiten Stators fest angebracht ist, in das dieser einpassbar ist. So kann das zweite Gehäuse bzw. der zweite Teil des Gehäuses nur in dem Fall vorgesehen werden, in dem auch eine zweite Drehbewegung durch einen Direktantrieb gewünscht wird. Alternativ kann auch ein einziges Gehäuse derart ausgebildet sein, dass zwei Statoren in ihm aufnehmbar sind. Günstig ist in jedem Fall, dass beide Statoren nachträglich in das/die Gehäuse einpassbar sind. Sie können also beispielsweise in die fest vorgesehene bzw. montierte Anordnung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung geeigneter Distanzelemente wie eines Sperrrings nachträglich eingeschoben werden. Dies erhöht die Flexibilität im Einsatz ungemein.

Bevorzugt ist das Gehäuse zumindest teilweise nach Art eines Rohrabschnitts ausgebildet. Dies gewährleistet eine im wesentlichen zylindrische Ausgestaltung des Gehäuses, die eine einfache und insbesondere auch nachträgliche Einpassung eines Stators ermöglicht, und ist weiter kostengünstig in der Herstellung. So kann beispielsweise ein Rohrabschnitt mit einem Flansch versehen und über diesen fest mit Bauteil der Spritzgießmaschine verbunden sein.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine kann der Rotor in dem Stator gelagert oder in diesem lagerbar ausgebildet sein. So ist es beispielsweise möglich, bereits die Komponenten eines Linearantriebs, nämlich Rotor und Stator, ineinander gelagert vom Händler zu beziehen, oder aber sie nachträglich ineinander drehbar zu lagern. So kann eine Lagerung des Rotors außerhalb des Stators nicht notwendig sein, oder aber die Anforderungen an eine solche zusätzliche Lagerung des Rotors bzw. einer Ausgangswelle oder eines ähnlichen fest mit ihm verbundenen Elements können nicht so hoch sein. Beim Bezug des bereits im Stator gelagerten Rotors können sich weitere Vereinfachungen in der bei der Montage vorzunehmenden Anpassung ergeben.

Auch kann eine Lagerung des Rotors im Stator lediglich unterstützend zu einer Lagerung desselben in dem Bauteil oder über ein fest mit ihm verbundenes Element der Spritzgießmaschine, wie beispielsweise eine Spindelmutter, vorgesehen sein.

Bevorzugt kann der Stator mit dem Gehäuse so verbindbar sein, dass er sich über dieses an dem Bauteil der Spritzgießmaschine abstützt, so dass das Gehäuse als Gegenlager für die vom Direktantrieb übertragene Bewegung dient, so dass eine Kraft im wesentlichen zwischen dem Bauteil und dem oder den bewegten Elementen wirkt.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Bauteil eine bewegliche oder eine feste Formauf-spannplatte sein. Das Gehäuse kann hier beispielsweise im wesentlichen mittig auf der der Form abgewandten Seite vorgesehen sein, beispielsweise als bereits angegossenes, im wesentlichen rohrstumpfartiges Element, das entlang einer Mittelachse eine Durchführung zu der Seite der Formaufspannplatte ermöglicht, auf der die Form vorsehbar ist. Das Gehäuse kann einen Direktantrieb beispielsweise zur Erzeugung einer Linearbewegung eines Auswerferme- 7 AT 009 633 U1 chanismus, wie er an sich in verschiedenen Varianten bekannt ist, aufnehmen. Auch ist es denkbar, beispielsweise in einem unteren Bereich einer festen Formaufspannplatte ein solches Gehäuse für einen Direktantrieb vorzusehen, der eine Anfahrbewegung einer Plastifiziereinheit an die feste Formaufspannplatte ermöglichen kann. 5

Gemäß einer anderen Variante kann das Bauteil eine Abstützplatte einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine sein, auch hier wird das Gehäuse vorteilhaft im wesentlichen mittig vorgesehen sein. Es kann auf einer einer beweglichen Formaufspannplatte der Schließeinheit zugewandten oder aber auch abgewandten Seite bei dann notwendigen Vorsehen zumindest einer io Durchführung in der Abstützplatte für ein Abtriebselement des Direktantriebs angeordnet sein. Auf diese Weise kann beispielsweise die bewegliche Formaufspannplatte linear gegenüber der Abstützplatte verschoben werden. Hierzu und zum Übertragen der Schließbewegung kann beispielsweise ein Kniehebelmechanismus zum Einsatz kommen. 15 Bei dem Bauteil kann es sich ebenso um ein Element einer Einspritzeinheit handeln. Der Direktantrieb kann hier zum Erzeugen einer linearen Bewegung eingesetzt sein, wie sie beispielsweise für das Heranfahren der Einspritzeinheit an eine Düsenöffnung einer festen Formaufspannplatte oder für den für das Einspritzen notwendigen Vorschub einer nach dem Schneckenkolbenprinzip arbeitenden Einspritzschnecke benötigt sind. Der Direktantrieb kann aber 20 auch zum Erzeugen einer Drehbewegung der Plastifizierschnecke der Einspritzeinheit verwendet sein. Je nach Einsatzzweck wird die Anordnung des Gehäuses an der Einspritzeinheit gewählt sein. Es besteht immer die Möglichkeit, elektrisch angetriebene Bewegungen mit hydraulisch erzeugten zu kombinieren, also beispielsweise einen Drehantrieb der Schnecke durch einen Direktantrieb vorzusehen, die Vorschubsbewegung beim Einspritzen jedoch hydraulisch 25 zu erzeugen.

Der Direktantrieb kann zum Antreiben eines Spindeltriebs ausgebildet sein, wie er zum Erzeugen von Linearbewegungen mit Hilfe von elektrischen Motoren aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Rotor kann beispielsweise fest mit einer Gewindespindel verbunden sein, die 30 mit einer drehfesten Spindelmutter zusammenwirkt und so eine Linearbewegung bewirkt. Alternativ kann eine Spindelmutter mit dem Rotor verbunden sein und mit einer drehfest angeordneten Gewindespindel im Eingriff stehen.

Abhängig vom Einsatzbereich kann der Direktantrieb auch als Hohlwellenmotor ausgebildet 35 sein, und beispielsweise ein Schneckenschaft einer Einspritzschnecke fest mit dem Rotor verbunden sein, oder aber axial verschieblich über eine Nutverbindung mit diesem im Eingriff stehen, so dass dadurch die Rotationsbewegung der Plastifizierschnecke erzeugbar ist, während gleichzeitig die Möglichkeit des Ausübens einer Vorschubbewegung auf die Plastifizierschnecke während eines Einspritzvorgangs entweder über einen weiteren Direktantrieb 40 oder aber beispielsweise über eine Hydraulik ermöglicht ist. Auch zum Antreiben eines Spindeltriebs sind Hohlwellenmotoren gebräuchlich, so kann beispielsweise eine Spindelmutter mit dem Rotor verbunden sein, und die drehfest an einem Gegenstück montierte Gewindespindel kann bei Rotation der Spindelmutter in die Hohlwelle des Motors eintauchen, oder aber die Spindelmutter kann direkt in der Hohlwelle des Motors aufgenommen sein, und die Gewinde-45 Spindel den Hohlwellenmotor durchsetzen.

Beispielsweise kann ein solcher Spindeltrieb vorteilhaft zum Betätigen eines Kniehebeltriebs zum Öffnen und Schließen von den Formaufspannplatten einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine eingesetzt werden. In diesem Fall kann die Gewindespindel drehfest mit einem so Kreuzkopf eines Kniehebelmechanismus verbunden sein, alternativ kann die Spindel mit dem Rotor des Direktantriebs verbunden sein und mit einer am Kreuzkopf angelenkten Spindelmutter im Eingriff stehen. Bei einer solchen, drehfest angeordneten Spindelmutter kann besonders einfach eine automatische Schmierung der Spindel-Mutter-Verbindung vorgesehen werden. Insbesondere für Schnelllaufbetätigungen eignet sich eine angetriebene Gewindespindel auf-55 grund ihrer relativ geringen Masse und ihres geringen Durchmessers und dem daraus resultie- 8 AT 009 633 U1 renden geringen Trägheitsmoment.

Durch das Vorsehen eines Gehäuses für einen Direktantrieb an einem Bauteil der Spritzgießmaschine kann eine einfache Kühlung des Direktantriebs vorgesehen werden, da diese nicht in einem mitgelieferten Gehäuse nachträglich integriert werden muss. Die Kühlung kann insbesondere bei Vorstehen des Gehäuses gegenüber dem Bauteil durch Konvektion über die Wände des Gehäuses erfolgen. Ebenso ist es möglich, für die Kühlung ein Gebläse vorzusehen, das insbesondere den Innenraum des Gehäuses mit Stator und Rotor durch Luft kühlt. Auch kann, insbesondere bei im wesentlichen rohrabschnittförmiger Ausgestaltung des Gehäuses, eine Wasserkühlung einfach beispielsweise durch Umschlingen des Gehäuses mit Kühlschläuchen oder ähnlichem angebracht werden.

Eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine kann an einem Bauteil mehrere Gehäuse zum Aufnehmen von zu unterschiedlichen Direktantrieben gehörigen Statoren aufweisen. Auch können bei ihr an mehreren Bauteilen solche Gehäuse vorgesehen sein, in die jeweils ein Stator eines Direktantriebs nachträglich einpassbar ist. Es ist auch möglich, ein Gehäuse derart auszubilden, dass mehrere Statoren in diesem nachträglich aufnehmbar sind.

Das erfindungsgemäße Vorsehen eines Gehäuses für den Direktantrieb an einem Bauteil der Spritzgießmaschine selbst ermöglicht also den günstigen Einsatz eines technisch sehr vorteilhaften Direktantriebs bei hoher Flexibilität aufgrund einer Variationsbreite in der Auswahl des Antriebs sowie guter Wartbarkeit aufgrund der nachträglichen Einpassbarkeit und Austauschbarkeit des eingesetzten Antriebs, und ist zudem platzsparend, da kein eigenes Gehäuse eines zugekauften Direktantriebs an der Maschine angebracht oder anderweitig integriert werden muss.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine einfache und flexible Möglichkeit vor, eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine herzustellen.

Spezielle Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung sollen anhand der folgenden Figuren noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine im Schnitt in geschlossenem Zustand,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Schließeinheit gemäß Fig. 1 in geöffnetem Zustand,

Fig. 3 Teile einer Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine im Schnitt,

Fig. 4 eine modifizierte Ausführungsform der Einspritzeinheit aus Fig. 3, und

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform einer Einspritzeinheit für eine Spritzgießmaschine.

Die Figur 1 zeigt eine Schließeinheit 1 einer Spritzgießmaschine in einem geschlossenen Zustand im Schnitt. Eine fest mit einem nicht weiter dargestellten Maschinenbett verbundene Abstützplatte 2 ist über einen Kniehebelmechanismus 6 mit einer gegenüber der Abstützplatte 2 beweglichen Formaufspannplatte 4 verbunden. Der Schnitt durch die Abstützplatte 2 ist derart ausgeführt, dass in einem oberen Bereich eine Säulendurchführung durch die Abstützplatte dargestellt ist, während er im unteren Bereich im wesentlichen mittig verläuft. Der Kniehebelmechanismus 6 weist einen Kreuzkopf 8 auf, mit dem eine Spindelmutter 20 drehfest verbunden ist. Auskragend an der Abstützplatte 2 ist ein Gehäuse 10 integral mit derselben ausgebildet, das im wesentlichen rohrstumpfförmig ist. In das Gehäuse 10 ist ein Stator 12 eines Direktantriebs nachträglich einpassbar. Der Stator 12 ist über nicht weiter dargestellte Verbindungsmittel mit dem Gehäuse 10 verbunden, und stützt sich unter Zwischenschaltung des Gehäuses 10 an der Abstützplatte 2 ab. Im Stator ist ein Rotor 14 aufgenommen, der über eine Lagerschale 18 mit einer Gewindespindel 16 verbunden ist, die im Eingriff mit der Spindelmutter 20 steht. Bei der Spindelmutter 20 kann es sich um eine bekannte Spindelmutter handeln, beispielsweise um eine Planetenspindelmutter. In der Abstützplatte 2 ist zentrisch zum Gehäuse 10 ein Durchbruch bzw. eine Durchführung vorgesehen, durch die die Gewindespindel 16 geführt ist. Die

Claims (17)

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3. Verfahren zum Herstellen einer Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, der Schritt des Versehens das feste Verbinden, insbesondere Verschrauben oder Verschweißen, des Gehäuses (10, 30, 60, 60’, 86) mit dem Bauteil umfasst.

4. Verfahren zum Herstellen einer Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, der Schritt des Einpassens das nachträgliche Einschieben des Stators (12, 32, 62, 72) in das Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) umfasst.

5. Spritzgießmaschine mit mindestens einem Direktantrieb, insbesondere in Form eines High-Torque-Motors, umfassend einen Stator (12, 32, 62, 72) und einen in diesem drehbar annehmbaren oderaufgenommenen Rotor(14, 34, 64, 74), dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil der Spritzgießmaschine ein Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) aufweist, dessen Innenraum derart bemessen ist, dass der Stator (12, 32, 62, 72) gehäuselos und nachträglich in dieses einpassbar ist.

6. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.

7. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10, 30, 60, 60’, 86) integral mit dem Bauteil der Spritzgießmaschine ausgebildet ist.

8. Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) zumindest teilweise in dem Bauteil ausgebildet ist.

9. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) fest mit dem Bauteil der Spritzgießmaschine verbindbar, insbesondere verschraubbar oder verschweißbar ist.

10. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) zumindest teilweise nach Art eines Rohrabschnittes ausgebildet ist.

11. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (14, 34, 64, 74) in dem Stator (12, 32, 62, 72) gelagert oder in diesem lagerbar ausgebildet ist.

12. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (12, 32, 62, 72) derart mit dem Gehäuse (10, 30, 60, 60', 86) verbindbar ist, dass er sich über dieses an dem Bauteil abstützt.

13. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine bewegliche (4) oder feste Formaufspannplatte ist. 12 AT 009 633 U1

14. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Abstützplatte (2) ist.

15. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Einspritzeinheit (50) ist.

16. Spritzgießmaschine nach Anspruch 5-15, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktantrieb zum Antreiben eines Spindeltriebs ausgebildet ist.

17. Spritzgießmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktantrieb zum Antreiben einer Plastifizierschnecke (54) ausgebildet ist.

18. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 5-17, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktantrieb als Hohlwellenmotor ausgebildet ist. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen