| JP63194910 | MOLD PRESS |
| JP06190883 | METHOD AND APPARATUS FOR EXTRACTING SCREW OF INJECTION MOLDING MACHINE |
| JP2709874 | INJECTION MOLDING MACHINE |
Wohlrab, Walter (Heinrich-Stöhr-Str. 5, Weissenburg, 91781, DE)
| 1. | Schließeinheit, insbesondere für eine Spritzgießmaschine, mit zumindest einer beweglichen Formaufspannplatte (10), welche auf einem Rahmenelement (40) beweglich gelagert ist, wobei zwischen der Formaufspannplatte (10) und dem Rahmenelement (40) eine Lagerung zur leichteren Hin und Herverschieblichkeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Formaufspannplatte (10) und dem Rahmenelement (40) zumindest eine hydrostatische Lagerung ausgebildet oder ausbildbar ist. |
| 2. | Schließeinheit nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement zumindest eine Gleitplatte (40) umfasst und oberhalb jeder Gleitplatte (40) zumindest eine an der Formaufspannplatte montierte Gleit¬ leiste (16) vorgesehen ist, wobei die hydrostatische Lagerung in Form eines oder mehrerer Druckkissen zwischen der Gleitplatte und der Gleitleiste aufbaubar ist. |
| 3. | Schließeinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede hydrostatische Lagerung eine Hydraulikzuführeinrichtung (20, 34) sowie eine Hydraulikabführeinrichtung (24, 36) vorgesehen ist, und dass zwischen der Hydraulikzuführeinrichtung (20, 34) und der Hydraulikabführeinrichtung (24, 36) ein Hydraulikaustausch stattfindet, der zur Ausbildung des Druckkissens dient. |
| 4. | Schließeinheit nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikaustausch zwischen der Gleitplatte (40) und der Gleitleiste (16) stattfindet. |
| 5. | Schließeinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, 1 dass die Hydraulikzuführeinrichtung (20, 34) mit einer Hydraulikpumpe (30) ge¬ koppelt ist. |
| 6. | Schließeinheit nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (30) als Volumenstrompumpe mit einstellbarem Volu¬ menstrom ausgebildet ist. |
| 7. | Schließeinheit nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Motor vorgesehen ist, der jeweils eine oder mehrere Hydrau¬ likpumpen (30) antreibt. |
| 8. | Schließeinheit nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der zur Gleitplatte (40) hin gerichteten Seite einer jeden Gleitleiste (16) zumindest eine Hydraulikmittelaustrittsöffnung (18) vorgesehen ist, die umfangs mäßig von einer ebenfalls zur Gleitplatte (40) hin geöffneten Hydraulikmittelein trittsöffnung (21 ) umgeben ist. |
| 9. | Schließeinheit nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmittelaustrittsöffnung (18) als scheibenförmige Ausnehmung ausgebildet ist, in die eine Hydraulikversorgungsleitung (20) mündet. |
| 10. | Schließeinheit nach Patentanspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmitteleintrittsöffnung (22) als Kreisringausnehmung ausgebildet ist, die mit einer Hydraulikrückführleitung (24) verbunden ist. |
| 11. | 2 11. Schließeinheit nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hydraulikmitteleintrittsöffnung (22) ein Dichtelement (26) zum Ab¬ dichten eines Raumes zwischen der Gleitleiste (16) und der Gleitplatte (40) aus¬ gebildet ist, wobei sich die Hydraulikmittelaustrittsöffnung (18) radial innerhalb des abgedichteten Raumes befindet. |
| 12. | Schließeinheit nach Patentanspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement eine Ringdichtung (26) ist. |
| 13. | Schließeinheit nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufgebauter hydrostatischer Lagerung zwischen der Hydraulikmittelaus trittsöffnung (18) und der Hydraulikmitteleintrittsöffnung (22) eine Drosselstelle (21 ) zwischen der Gleitleiste (16) und der Gleitplatte (40) ausgebildet ist. |
| 14. | Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hydraulikrückführleitung (24) ein Rückschlagventil (36) angeordnet ist. |
| 15. | Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hydraulikversorgungsleitung (20) stromaufwärts jeder hydrostatischen Lagerung ein Hydraulikstromregler (34) vorgesehen ist. |
| 16. | Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Formaufspannplatte (10) auf zwei Seiten gelagert ist und auf beiden Seiten eine hydrostatische Lagerung vorgesehen ist. |
| 17. | 3 17. Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Lagerseite der beweglichen Formaufspannplatte (10) in Verschie¬ berichtung beabstandet zwei oder mehrere hydrostatische Lagerungen vorgese¬ hen sind. |
| 18. | Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, an der beweglichen Formaufspannplatte (10), integriert mit dieser oder separat be¬ festigt, ein ebenfalls gelagerter Gleitschuh (12) zur weiteren Abstützung an¬ geordnet ist und hydrostatische Lagerungen sowohl unmittelbar unterhalb der be¬ weglichen Formaufspannplatte (10) wie auch unter dem Gleitschuh (12) an¬ geordnet sind. |
| 19. | Schließeinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede hydrostatische Lagerstelle oder für eine Gruppe von Lagerstellen je¬ weils eine Hydraulikpumpe vorgesehen ist. |
| 20. | Verfahren zum Betrieb einer Schließeinheit, die nach einem der vorstehenden Pa¬ tentansprüche 1 bis 19 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschieben der beweglichen Formaufspannplatte (10) ein Druck in der hydrostatischen Lagerung derart aufgebaut wird, dass die Formaufspannplatte geringfügig vom Rahmenelement abgehoben wird, dass die bewegliche Formaufspannplatte (10) verschoben wird, und dass der Druck für die hydrostatische Lagerung nach der Verschiebung wieder abgebaut wird. |
| 21. | A. |
| 22. | Verfahren nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jede hydrostatische Lagerung jeweils mit einer vorbestimmten Hydraulik¬ mittelmenge pro Zeiteinheit versorgt wird. |
| 23. | Verfahren nach Patentanspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Rückschlagventils (36) eine Hydraulikdruckvorspannung im Rück¬ laufsystem eingestellt wird. |
| 24. | 5. |
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schließeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patent¬ anspruchs 1.
Bei Schließeinheiten, insbesondere für Spritzgießmaschinen, sind in der Regel zwei Formaufspannplatten zur Aufnahme von Formwerkzeugen vorgesehen, wobei zumin¬ dest eine Formaufspannplatte beweglich auf einem Maschinenbett gelagert ist. Diese bewegliche Formaufspannplatte kann zum Schließen und Öffnen der Schließeinheit hin und her verfahren werden.
Herkömmlicherweise wird für die bewegliche Formaufspannplatte als Lagerung auf ei¬ nem Rahmenelement eines Maschinenbetts ein Gleitlagerung mit einer hydrodynami¬ schen Schmierung verwendet. Dies bedeutet, dass zwischen den Lagerelementen ein Schmiermittel eingebracht oder aufgetragen ist, und bei einer Gleitbewegung sich ein Schmierfilm zwischen den zu lagernden Elementen bildet. Beispielsweise kann das Schmiermittel über eine an sich bekannte Schmiernut eingebracht werden. Als Vertreter einer solchen an sich üblichen Lagerung kann die DE 196 02 738 genannt werden.
Nachteilig bei einer solchen, herkömmlichen hydrodynamischen Schmierung oder Lage¬ rung ist der geschwindigkeitsabhängige Reibungskoeffizient. Die Reibung ist nämlich bei relativ hohen Geschwindigkeiten kleiner. Je niedriger die Geschwindigkeit wird, des¬ to stärker nimmt die Reibung aufgrund einer möglichen Abnahme des Schmierfilmes in der Regel zu (Slip-stick-Effekt, Haftreibungseffekte). Dieser Effekt ist insbesondere dann von Nachteil, wenn man gegen Ende einer Schließbewegung sicherheitsrelevante Sachverhalte erfassen will. Solche sicherheitsrelevanten Sachverhalte können das Ver¬ klemmen eines nicht vollständig ausgeführten Produktes zwischen den beiden Form¬ aufspannplatten oder das Hineinragen eines Fremdkörpers in die Schließeinheit bedeu¬ ten. Eine solche Problemsituation ist möglichst schnell und sensibel zu detektieren. Ge¬ rade bei der langsamen Endbewegung während des Schließvorgangs ist jedoch auf- grund der vergrößerten Reibung bisher ein größerer Kraftaufwand erforderlich, so dass die Sensibilität der Detektion von Fehlfunktionen nicht in ausreichendem Maße gewähr¬ leistet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schließeinheit derart auszubilden, dass eine konstant geringe Reibung auch bei langsamen Verfahrgeschwindigkeiten der be¬ weglichen Formaufspannplatte sichergestellt ist.
In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und dem Rahmenelement, auf dem die bewegliche Formaufspannplatte gelagert ist, eine hydrostatische Lagerung ausgebildet oder ausbildbar ist.
Aufgrund der zumindest während der Verfahrbewegung der beweglichen Formauf¬ spannplatte erzeugten hydrostatischen Lagerung, ist es möglich, die Reibung zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und dem Rahmenelement, auf dem sich die be¬ wegliche Formaufspannplatte bewegt, nahezu konstant niedrig zu halten, insbesondere unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Formaufspannplatte. Damit kann auch bei langsamen Geschwindigkeiten der Kraftaufwand für die Bewegung der beweg¬ lichen Formaufspannplatte gering gehalten werden, wodurch sich als Folge Fehlfunktio¬ nen - insbesondere sicherheitsrelevanter Art - in hervorragender Weise detektieren lassen. Als hydrostatische Lagerung wird dabei eine hydraulische Lagerung gesehen, die auch im statischen Zustand der Formaufspannplatte erzeugt oder erzeugbar ist. Im wesentlichen befindet sich die bewegliche Formaufspannplatte während der Bewegung auf einem „Polster" eines Hydraulikfluids, welches zwischen der beweglichen Formauf¬ spannplatte und dem Rahmenelement ausgebildet ist. Natürlich kann das „Polster" auch über eine Pneumatik erzielt werden. Insofern ist der Begriff Hydraulik vorliegend weit auszulegen und beinhaltet auch pneumatische Fluide, wie Luft.
Das Rahmenelement kann beispielsweise eine Gleitplatte umfassen, die wiederum auf einem Maschinengestell angeordnet ist. Auf der Gleitplatte ist eine Gleitleiste beweglich angeordnet. Die Gleitleiste ist mittelbar oder unmittelbar mit der beweglichen Formauf¬ spannplatte fest verbunden. Zwischen der Gleitleiste und der Gleitplatte wird dann die hydrostatische Lagerung aufgebaut. Auch Gleitleiste ist dabei weit auszulegen und be¬ trifft allgemein das Element welches unmittelbar auf der Gleitplatte gleitet.
Beim Aufbau der hydrostatischen Lagerung wird im Endeffekt ein Hydraulikmittel (oder auch ein Pneumatikmittel) mit Druck beaufschlagt, wodurch sich ein Druckpolster zwi¬ schen der beweglichen Formaufspannplatte und dem Rahmenelement bzw. der Gleit¬ leiste und der Gleitplatte bildet. Auf diesem Druckpolster kann nun die Verschiebung in reibungsarmer Weise und mit geschwindigkeitsunabhängigem Reibwert durchgeführt werden, wobei die Formaufspannplatte wie auf einem Polster „schwebt".
Dieses „Polster" kann über verschiedene Mittel erzeugt werden. Eine Möglichkeit mit einem hydraulischen Fluid wäre die Anordnung eines Druckkolbens in der Gleitleiste oder auf die Gleitleiste wirkend, welcher bei dessen Betätigung ein Hydraulikfluid be¬ aufschlagt und zwischen die Gleitleiste und die Gleitplatte befördert. Natürlich müssen entsprechende Abdichtvorrichtungen vorgesehen werden, um ein Austreten des Hydraulikfluids an die Umgebung zu verhindern.
Bei der Verwendung von Luft könnte man eine Lagerung ähnlich wie bei einem Luftkis¬ senboot wählen.
Eine bevorzugte Variante für eine hydrostatische Lagerung ist die Anordnung einer Hydraulikzuführeinrichtung sowie einer Hydraulikabführeinrichtung, insbesondere auf Seiten der beweglichen Formaufspannplatte. Räumlich zwischen der Hydraulikzuführ¬ einrichtung und der Hydraulikabführeinrichtung sollte ein Hydraulikaustausch stattfin¬ den, der sich andererseits zwischen der Gleitplatte und der zu lagernden Formauf¬ spannplatte, insbesondere der Gleitleiste, erstreckt. Die Hydraulikzuführeinrichtung ist zur Hydraulikversorgung vorzugsweise mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ergibt sich dann, wenn die Hydraulikpumpe als Volumenstrompumpe mit einstellbarem Volumen¬ strom ausgebildet ist. In diesem Fall regelt sich das Maß, mit welchem sich die Form¬ aufspannplatte von dem Rahmenelement abhebt, automatisch. Vorgegeben und ge¬ währleistet wird jeweils ein konstanter Volumenstrom zwischen Hydraulikzuführeinrich- tung und Hydraulikabführeinrichtung. Ist nun der Strömungsquerschnitt zwischen der Gleitleiste und der Gleitplatte zu groß (aufgrund eines zu hohen Abhebens), so verrin¬ gert sich der Druck und der Abstand zwischen Formaufspannplatte und Rahmenele¬ ment verringert sich. Ist der Abstand zu gering (aufgrund eines zu dichten Aufliegens), so erhöht sich der Druck und der Abstand zwischen beweglicher Formaufspannplatte und Rahmenelement erhöht sich wiederum. Auf diese Weise wird mit einem vorgege¬ benen konstanten Volumenstrom ein definierter Abstand zwischen der Formaufspann¬ platte und dem Rahmenelement bzw. zwischen der Gleitleiste und der Gleitplatte vor¬ gegeben. Die Hydraulikpumpe bzw. Hydraulikpumpen lassen sich beispielsweise mit einem Motor antreiben, wobei ein Motor für eine Hydraulikpumpe oder für eine Gruppe von Hydraulikpumpen vorgesehen sein kann.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass eine Hydrau- likmittelaustrittsöffnung, welche gleitplattenseitig in der Gleitleiste angeordnet ist, um- fangsmäßig um eine Hydraulikmitteleintrittsöffnung angeordnet ist, die sich ebenfalls zur Gleitplatte hin in der Gleitleiste erstreckt. Die Hydraulikmittelaustrittsöffnung kann dabei beispielsweise mit scheibenförmiger Dimensionierung ausgebildet sein, wobei in dieses Volumen eine Hydraulikversorgungsleitung mündet. Die Hydraulikmitteleintrittsöffnung kann beispielsweise kreisringförmig ausgebildet sein und mit einer Hydraulikrückführlei- tung verbunden sein.
Natürlich können die Hydraulikmitteleintrittsöffnungen und Hydraulikmittelaustrittsöff- nungen auch in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise mit kreisringförmiger Hydraulikmittelaustrittsöffnung und zentraler Hydraulikmitteleintrittsöffnung. Auch kön¬ nen andere Geometrien gewählt werden. In diesem Zusammenhang ist lediglich wich¬ tig, dass es zu einem Fluidaustausch zwischen Hydraulikmittelaustrittsöffnung und Hyd- raulikmitteleintrittsöffnung kommt, wobei der Fluidstrom zwischen Formaufspannplatte und Rahmenelement bzw. Gleitleiste und Gleitplatte zu einem Hydraulikpolster führt, welches gegenüber der Außenumgebung abgedichtet ist. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform mit kreisringförmig ausgebildeter Hydraulikmitteleintrittsöffnung kann als Dichtelement eine Ringdichtung in die Ausnehmung eingebracht sein.
- A - Aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung ergibt sich zwischen der Hydraulikmittelein- trittsöffnung und der Hydraulikmittelaustrittsöffnung sowie zwischen der Gleitleiste und der Gleitplatte eine Drosselstelle, deren Dimension im Betreib durch den vorgegebenen Volumenstrom und die Pumpencharakteristik (Druckaufbauvermögen) definiert ist.
Je nach vorgegebenen Volumenstrom hebt sich die bewegliche Formaufspannplatte unterschiedlich hoch ab.
Um bei der hydrodynamischen Lösung eine Hydraulikdruckvorspannung im Rücklauf¬ kreis zu erzeugen, ist ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil im Hydraulikrückführlei- tungskreis vorgesehen. Dabei definiert die Federcharakteristik die Hydraulikdruckvor¬ spannung in diesem Rücklauf bereich.
Um sicherzustellen, dass durch jedes einzelne hydraulische Lager der gleiche Hydrau¬ likvolumenstrom fließt, werden stromaufwärts einer jeden hydraulischen Lagerung se¬ parate Hydraulikstromregler angeordnet.
Eine bewegliche Formaufspannplatte ist üblicherweise auf zwei Seiten gelagert und besitzt bei der vorliegenden Erfindung somit auf beiden Seiten eine hydrostatische La¬ gerung. In Verschieberichtung gesehen können, je nach Größe der beweglichen Form¬ aufspannplatte, zwei oder mehrere hydraulische Lagerungen vorgesehen sein. Ist an der beweglichen Formaufspannplatte ein Gleitschuh zur weiteren Abstützung angeord¬ net, so kann eine hydraulische Lagerung sowohl unmittelbar unter der Formaufspann¬ platte wie auch unterhalb des Gleitschuhs angeordnet sein.
Bei dem Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Schließeinheit ist es nicht un¬ bedingt erforderlich, die hydrostatische Lagerung fortwährend aufrechtzuerhalten. Viel¬ mehr reicht es auch, die hydrostatische Lagerung jeweils nur für den Zeitraum der Plat¬ tenbewegung zu erzeugen. Während des Einspritzvorgangs selbst sowie des sich dar¬ an anschließenden Nachdruck- und Aushärtevorgangs, welcher bei großen Teilen eini¬ ge Zeit in Anspruch nehmen kann, ist die Aufrechterhaltung der hydrostatischen Lage¬ rung nicht notwendig. In diesem Fall könnte die hydrostatische Lagerung abgeschaltet werden, wodurch sich nach dem Auflösen des entsprechenden Druckpolsters die Formaufspannplatte unmittelbar auf das Rahmenelement absenkt bzw. die Gleitleiste unmittelbar auf der Gleitplatte zum Liegen kommt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren könnte daher zumindest kurz vor dem Ver¬ schieben der beweglichen Formaufspannplatte ein Hydraulikdruck (auch Pneumatik¬ druck) in der hydrostatischen Lagerung aufgebaut werden und zwar derart, dass die bewegliche Formaufspannplatte geringfügig vom Rahmenelement abgehoben wird. An¬ schließend wird die bewegliche Formaufspannplatte verschoben (geöffnet oder ge¬ schlossen). Danach kann der Druck für die hydrostatische Lagerung wieder abgebaut werden, um ihn dann kurz vor dem Verschieben der beweglichen Formaufspannplatte erneut aufzubauen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1a: eine schematische Darstellung einer hydraulischen Schaltung für eine er¬ findungsgemäße Schließeinheit,
Fig. 1b: eine Detailschnittansicht einer hydrostatischen Lagerung für die bewegli¬ che Formaufspannplatte einer erfindungsgemäßen Schließeinheit,
Fig. 1c: eine schematische Darstellung einer Gleitleiste für eine erfindungsgemäße Schließeinheit von unten,
Fig. 2: eine weitere Detailschnittquerschnittsansicht einer hydrostatischen Lage¬ rung für eine erfindungsgemäße Schließeinheit senkrecht zur Verschiebe¬ richtung und Fig. 3: eine schematische Teildarstellung einer beweglichen Formaufspannplatte für eine Schließeinheit nach dem Stand der Technik.
Zunächst soll mit Bezug auf Fig. 3 die herkömmliche hydrodynamische Lagerung einer bewegliche Formaufspannplatte bei einer Schließeinheit erläutert werden. Eine beweg¬ liche Formaufspannplatte 100 ist in Fig. 3 nur mit einem Schnitt durch einen unteren Teil dargestellt. Werkzeugseitig schließt sich an die bewegliche Formaufspannplatte 100 auf jeder Lagerseite ein Gleitschuh 110 an (vorliegend nur ein Gleitschuh darge- stellt), der zum weiteren Abstützen der Formaufspannplatte, insbesondere bei schweren Formwerkzeugen, dient. Sowohl die bewegliche Formaufspannplatte 100 wie auch der Gleitschuh 110 sind auf einen Gleitblech eines Maschinenbetts (nicht näher dargestellt) aufgenommen und geführt, so dass die bewegliche Formaufspannplatte 100 zusammen mit dem Gleitschuh 110 hin und her verschoben werden kann.
Sowohl an der beweglichen Formaufspannplatte 100 wie auch an dem Gleitschuh 110 sind unten Gleitleisten 120 zum unmittelbaren Kontakt mit den vorgenannten Gleitble¬ chen dargestellt. Die Gleitleisten 120 weisen Schmiernuten 130 auf, über die Schmier¬ mittel zwischen die Gleitleisten 120 und die Gleitbleche eingebracht werden kann.
Durch den Gleitschuh 110 und die bewegliche Formaufspannplatte 100 erstreckt sich in einer Öffnung ein Zugholm 102, der an einer (nicht dargestellten) Seite fest mit einer festen Formaufspannplatte verbunden ist und auf der anderen Seite ein freies Ende 134 besitzt. Ein Teil des Zugholms 102 ist mit Eingriffsnuten ausgebildet. Bei einer vollstän¬ digen Schließeinheit sind zwei, drei oder vier Zugholme an den jeweiligen Ecken der Schließeinheit vorgesehen. Jedem Zugholm 102 ist eine Verriegelungs- und Schließein¬ richtung 132 zugeordnet. Die Verriegelungs- und Schließeinrichtung 132 umfasst einen Schließteil, der als Kernelement zwei Verriegelungsbacken 142 aufweist, welche radial zum Holm geöffnet und geschlossen werden können. Überdies umfasst der Schließteil der Verriegelungs- und Schließeinrichtung 132 einen an der beweglichen Formauf¬ spannplatte befestigten Hydraulikzylinder 136 und einen integral mit der Verriegelungs¬ einheit ausgebildeten Hydraulikkolben 138. Zwischen dem Hydraulikzylinder 136 und dem Hydraulikkolben 138 ist ein Arbeitsraum 140 ausgebildet, in dem über eine Hyd¬ raulikbohrung ein Druckfluid eingebracht werden kann.
In Fig. 3 befindet sich die bewegliche Formaufspannplatte im geöffneten Zustand. Soll nun die bewegliche Formaufspannplatte 100 geschlossen werden, so wird sie über ei¬ nen nicht dargestellten Hydraulikantrieb die Formaufspannplatte (in der Figur) nach rechts bewegt, wodurch sich relativ gesehen der Zugholm 102 durch die Formauf¬ spannplatte 100 bewegt. Nach Beendigung der Zufahrbewegung sind die beiden Ver¬ riegelungsbacken 142 im Nutbereich des Holms 102 positioniert. Anschließend werden die beiden Verriegelungsbacken 142, welche sich in Fig. 3 im geöffneten Zustand be- finden, zusammengefahren und greifen dann in den Nuten des Zugholms 102 ein. Nach dieser Verriegelung wird im Arbeitsraum 140 ein Hydraulikdruck eingebracht, der zum Schließkraftaufbau dient und die bewegliche Werkzeugplatte gegenüber der festen Werkzeugplatte anpresst.
Bei der Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte 100 wird aufgrund des zwi¬ schen den Gleitleisten 120 und den Gleitblechen eingebrachten Schmiermittels eine hydrodynamische Lagerung erzeugt, welche jedoch in ihren Reibungseigenschaften geschwindigkeitsabhängig ist.
Um eine solche geschwindigkeitsabhängige Reibung zu vermeiden ist erfindungsge¬ mäß zwischen der Formaufspannplatte und dem Rahmenelement eine hydrostatische Lagerung ausgebildet. Diese hydrostatische Lagerung wird in einem konkreten Ausfüh¬ rungsbeispiel anhand der Figuren 1a-1c und 2 erläutert.
Die Fig. 2 zeigt ähnlich wie die Fig. 1 b eine schematische Schnittdarstellung durch den Bereich einer hydrostatischen Lagerung. Dabei ist die Fig. 1 b eine Ansicht von der Seite und die Fig. 2 eine Schnittdarstellung quer zur Schließrichtung dargestellt.
Vorliegend ist eine Lagerplatte 40 auf einer Abstützung 54 angeordnet, insbesondere angeschweißt. Die Abstützung 54 ist dabei Teil eines nicht weiter dargestellten Maschi¬ nenbetts. Die Abstützung 54 und die Lagerplatte 40 sind Teil des Rahmenelements. Die Lagerplatte 40 besitzt eine gehärtete Oberfläche 42 sowie seitlich eine parallel zur Öff- nungs- und Schließbewegung verlaufende nasenförmig nach oben vorstehende Füh¬ rungsleiste (nicht näher bezeichnet).
Eine bewegliche Formaufspannplatte 10 ist vorliegend nur mit einer unteren Ecke in Fig. 2 angedeutet. Eine spiegelsymmetrische Ausbildung findet sich an der gegenüber¬ liegenden unteren Ecke der beweglichen Formaufspannplatte 10 wieder.
An der Unterseite der beweglichen Formaufspannplatte 10 sind auf jeder Seite zwei Gleitleisten 16 angeordnet. Jede Gleitleiste 16 liegt dabei unmittelbar auf der gehärteten Oberfläche 42 der zugehörigen Lagerplatte 40 auf. In jeder Gleitleiste 16 sind (verglei- che Fig. 1c) zwei in Öffnungs- und Schließrichtung beabstandete kreisscheibenförmige Ausnehmungen 18 an der Unterseite vorgesehen. In diese kreisscheibenförmigen Aus¬ nehmungen 18 münden die Enden von Hydraulikzuführleitungen 20.
Koaxial sind die scheibenförmigen Ausnehmungen 18 von ringförmigen Ausnehmungen 22 umgeben, welche ebenfalls lagerplattenseitig offen sind. Der Ringraum mündet in eine Hydraulikabführleitung 24, welche jeweils über ein federbelastetes Rückschlagven¬ til 36 in einen Auffangbehälter führen.
An beiden Außenseiten entlang der Schließeinheit verlaufen feste Führungsleisten 50, über welche - unter Zwischenschaltung einer Bronzeleiste - die Gleitleisten 16, und damit die bewegliche Formaufspannplatte 40, seitlich nach außen fixiert ist. Durch diese seitliche Fixierung links und rechts der Schließeinheit ist eine vollständige lineare Füh¬ rung gewährleistet.
Wie bereits erwänt ist spiegelbildlich zur Fig. 2 eine analoge Vorrichtung auf der ande¬ ren Unterseite der beweglichen Formaufspannplatte vorgesehen, so dass die Formauf¬ spannplatte 10 auf zwei solchen Längsführungen verschieblich gelagert ist.
Im Ringraum 22 ist eine Ringdichtung 26 eingesetzt, die eine Abdichtung zwischen der Gleitleiste 16 und der Lagerplatte 40 sicherstellt.
Bei der vorwiegend die hydraulischen Schaltung darstellende Fig. 1a ist ein Gleitschuh 12 integral mit der beweglichen Formaufspannplatte 10 ausgebildet. Der Gleitschuh 12 dient insbesondere zur weiteren Abstützung, falls ein schweres Werkzeug auf die Formaufspannplatte 10 montiert ist. Durch die Formaufspannplatte 10 erstrecken sich - schematisch angedeutet - Holme 14, von denen in Fig. 1a nur einer von vier zu sehen ist.
Aus Fig. 1a ist weiter zu erkennen, dass ein Motor 28 vorgesehen ist, der vorliegend zwei Pumpen 30 antreibt. Die beiden Pumpen 30 sind mit den Hydraulikzuführleitungen 20 verbunden, wobei zwischen jeder Hydraulikzuführleitung und jeweils einer Gleitleiste Strömungsregler 34 zwischengeschaltet sind. Die Strömungsregler 34 stellen sicher, dass jeweils eine gleiche Menge von Hydraulikfluid zu einer Gleitleiste 16 verbracht wird.
Vorliegend sind vier Gleitleisten 16 vorgesehen, nämlich eine Gleitleiste 16 auf der Be¬ dienerseite (Fig. 1a) unmittelbar unter der beweglichen Formaufspannplatte , eine Gleit¬ leiste auf der Bedienerseite (Fig. 1a) unterhalb des Gleitschuhs 12 und jeweils die glei¬ che Anzahl von Gleitleisten auf der sogenannten Bediengegenseite, also der gegenü¬ berliegenden Seite (nicht dargestellt). Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der vorlie¬ genden Ausführungsform die Unterseite der Gleitleisten 16 - bis auf die scheibenförmi¬ ge Ausnehmung 18 und den Ringraum 22 - vollkommen planausgebildet ist.
Nachfolgend soll nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schließeinheit mit hydrostatischer Lagerung erläutert werden. In geöffnetem Zustand der beweglichen Formaufspannplatte 10 ist zunächst die hydrostatische Lagerung nicht aufgebaut und der Motor 28 wird nicht betrieben. Soll nun die bewegliche Formaufspannplatte 10 ver¬ fahren werden, so wird kurz vor dem Beginn der Verfahrbewegung die Motorpumpen- Kombination 28, 30 betrieben, wodurch ein konstanter Volumenstrom über die Pumpen 30 gefördert wird. Durch die Stromregler 34 wird sichergestellt, dass auch zu den jewei¬ ligen Gleitleisten 16 konstante Volumenströme gelangen.
Das geförderte Hydraulikfluid tritt nun aus den Zuführleitungen 20 in die zylinderförmige Ausnehmungen 18 aus, wobei sich der Hydraulikdruck kontinuierlich bis zu einem be¬ stimmten Wert erhöht. Überschreitet der Hydraulikdruck ein durch das Gewicht der be¬ weglichen Formaufspannplatte definiertes Maß, so hebt sich diese geringfügig ab, wo¬ durch eine Strömungsverbindung zwischen jeder scheibenförmigen Ausnehmung 18 und dem diese umgebenden Ringraum 22 über jeweiligen ringförmigen Drosselspalt 21 hergestellt wird. Das Hydraulikfluid fließt nun über diesen Drosselspalt 21 in den Ring¬ raum ab und wird von dort über die Hydraulikabführleitung 24 zum Auffangbehälter zu¬ rück geleitet. Durch das federvorgespannte Rückschlagventil 36 wird sichergestellt, dass in der Rückführleitung stets ein bestimmter Druck (Vorspanndruck) aufrechterhal¬ ten wird. Aufgrund der konstanten Volumenstromförderung der Pumpen 30 stellt sich ein be¬ stimmter Abstand zwischen den Gleitleiste 16 und den Lagerplatten 40 ein, welcher der Höhe des Drosselspalts 21 entspricht. Um ein Austreten des Hydraulikfluids an die Au¬ ßenumgebung zu verhindern, wirkt die Ringdichtung 26. Eine solche Dichtung wird bei¬ spielsweise von der Firma Simrit als Nutring mit U-Feder angeboten.
Würde nun der Abstand zwischen den Gleitleisten 16 und den Lagerplatten 40 zu groß werden, so würde der Strömungsquerschnitt der Drosselstellen zunehmen, wodurch mehr Hydraulikfluid von der kreisscheibenförmigen Ausnehmung 18 zum Ringraum 22 strömen könnte. Als Folge davon erniedrigt sich der Druck und die Gleitleiste 16 sinkt zusammen mit der beweglichen Formaufspannplatte 10 wieder etwas nach unten. Wird der Drosselquerschnitt zu gering, so erhöht sich der Druck in der kreisförmigen Aus¬ nehmung und die Gleitleiste 16 samt darauf angeordneter beweglicher Formaufspann¬ platte 10 hebt sich wieder etwas. Auf diese Weise kann mittels einer Pumpe 30 mit kon¬ stantem Volumenstrom die Höhe des hydraulischen Fluidpolsters bestimmt werden. Überdies ist radial außerhalb des Drosselbereichs 21 lediglich der durch die Feder im Rückschlagventil 36 bestimmte Fluiddruck aufgebaut. Damit wird verhindert, dass auf die Dichtung 26 ein übermäßiger Druck wirkt. Mit einer solchermaßen ausgestatteten hydrostatischen Lagerung schwebt die Formaufspannplatte auf den so gebildeten hyd¬ raulischen Polstern, was zu einem einheitlichen Reibungswert bei einem Verschieben der beweglichen Werkzeugaufspannplatte unabhängig von deren Geschwindigkeit führt. Die dabei benötigte Pumpe kann klein dimensioniert sein. Auch bei großen Maschinen können Drücke im Bereich von 40 bar ausreichend sein. Die Fördermenge kommt auf den Drosselquerschnitt an und hängt damit von der Höhe ab, mit welcher die Formauf¬ spannplatte vom Rahmenelement abgehoben wird. Da hier einige Mikrometer ausrei¬ chen, kann auch der Volumenstrom in Grenzen gehalten werden.
Natürlich lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten realisieren. Aus¬ schlaggebend ist lediglich, dass zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und dem Rahmenelement, auf dem die bewegliche Formaufspannplatte gelagert ist, eine oder mehrere hydrostatische Lagerung ausgebildet wird, die einen unmittelbaren Kon¬ takt zwischen den zu lagernden Teilen vermeidet und eine geschwindigkeitsunabhängi¬ ge Lagerung sicherstellt. In diesem Zusammenhang kann auch eine pneumatische La- gerung analog einem Luftkissenbootes realisiert werden. Die Verwendung von Luft hät¬ te darüber hinaus den Vorteil, dass diese unmittelbar an die Außenumgebung entwei¬ chen könnte und es keiner Rückführung bedürfte. Allerdings könnte es dabei zu einer höheren Lärmbelastung kommen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die bewegliche Werkzeugaufspannplatte mit Gleitplatten auf einer Führungsbahn des Maschinenbetts ruht. Die Gleitplatten sind zur Ausbildung von Druckfeldern ausgestattet, welche wiederum von ringförmigen Rücklaufkanälen umschlossen werden können, die wiederum mittels Dichtungen abge¬ dichtet sind. Die Druckfelder werden von separaten Pumpen und Mengenteilern mit ei¬ nem Druckmittel (z.B. Drucköl) versorgt. Die Druckfelder sind über einen umlaufenden Drosselsteg von den Rücklaufkanälen getrennt.
Vor dem Start der Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte wird zunächst die Druckversorgung der Druckfelder aktiviert. Mittels des Mengenteilersystem wird jedem Druckfeld die gleiche Ölmenge zugemessen. Der Druck in den Druckfeldern steigt ent¬ sprechend der Last des Plattengewichts und des Werkzeuggewichts an. Übersteigt die Druckkraft in den Druckfeldern die Gewichtskraft, wird die bewegliche Werkzeugauf¬ spannplatte im Mikrometerbereich angehoben, wobei das überschüssige Druckfluid über den ringförmigen Drosselquerschnitt in den Rücklauf strömt. Unterschiedliche Lastkollektive werden über Druckfelder automatisch ausgeglichen. Während der Bewe¬ gung der beweglichen Formaufspannplatte „schwimmt" die Platte auf den Druckfeldern, wodurch die Reibung unabhängig von der Geschwindigkeit der Platte sichergestellt wird. Nach dem Ende der Bewegung wird die Druckversorgung abgeschaltet und die bewegliche Formaufspannplatte ruht wieder auf den Gleitplatten. Bezugszeichenliste
Bewegliche Werkzeugaufspannplatte Integrierter Gleitschuh Holm Gleitleitleiste Scheibenförmige Ausnehmungen Zufuhrleitung Ringförmiger Drosselraum Ringraum Abführleitung Ringdichtung Motor Pumpen Ventile Stromregler Rückschlagventil Lagerplatte Gehärtete Oberfläche Führungsblech Gleitleiste Abstützung für Lagerplatte 100 Bewegliche Aufspannplatte 102 Holm 110 Gleitschuh 120 Gleitleisten 130 Schmiernut 132 Verriegelungs- und Schließeinrichtung 134 Holmende 136 Hydraulikzylinder 138 Hydraulikkolben 140 Arbeitsraum 142 Verriegelungsbacken
Next Patent: ROASTING DEVICE FOR PLANT BULK MATERIAL AND METHOD FOR OPERATING A ROASTING DEVICE FOR PLANT BULK MA...