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WO2007031377A1 - Spritzgiessmaschine - Google Patents

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Publication number
WO2007031377A1
WO2007031377A1 PCT/EP2006/065148 EP2006065148W WO2007031377A1 WO 2007031377 A1 WO2007031377 A1 WO 2007031377A1 EP 2006065148 W EP2006065148 W EP 2006065148W WO 2007031377 A1 WO2007031377 A1 WO 2007031377A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
injection
unit
molding machine
injection molding
melt
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/065148
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Kamps
Johannes Wortberg
Werner Eberlein
Stefan Himmel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US11/991,980 priority Critical patent/US20090214687A1/en
Publication of WO2007031377A1 publication Critical patent/WO2007031377A1/de

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    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
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    • B29C45/542Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw using an accumulator between plasticising and injection unit, e.g. for a continuously operating plasticising screw
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    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • B29C45/561Injection-compression moulding

Definitions

  • the invention relates to an injection molding machine which has an injection unit, a closing unit and a pre-plasticizing unit.
  • Both the injection unit and the closing unit have electric drives, the electric drive of the injection unit serving to inject molten material, and the electric drive of the closing unit serving to close a tool, wherein molten material can be injected into the tool.
  • the subsequent cooling and opening of the tool is a
  • Injection molded part emerged.
  • injection molded parts are injected one after the other.
  • a Zyk ⁇ are luszeit how much time is required to prepare an injection ⁇ part.
  • the cycle time depends on the use of certain electrical drives. Gearboxes are used to achieve high torques or speeds.
  • gearboxes are used to achieve high torques or speeds.
  • the tool can also buy several injection-molded parts are produced within a Zyk ⁇ lus.
  • the tool has a shape which allows the simultaneous spraying of several molded parts.
  • injection molding machines which rule with hydraulic devices ⁇ and / or rotary electric drives are tattet olds-.
  • an injection side or more ⁇ re reciprocating screw systems With the help of the known to ⁇ drive technology, cycle times between 2 and 3 seconds can be achieved.
  • the object of the present invention is to shorten the cycle time in a simple manner.
  • the object is achieved in an injection molding machine, which has the features of claim 1.
  • Other solu ⁇ gene of the task will become apparent according to the developments of the injection molding machine according to the dependent claims 2 to 5.
  • linear motors are used to drive movable parts.
  • a linear motor is provided for driving the closing unit.
  • Another linear motor is provided for driving the injection unit.
  • preplasticization for example by means of an extruder, is possible.
  • the extruder conveys plasticized granules in a melt ⁇ memory, which can accommodate a variable volume of plasticized granules.
  • the plasticized granulate ie the melt
  • the melt storage is connected to the injection unit, for example via a valve.
  • the ⁇ A is injection device such as a piston-type injection unit having a piston which is linearly movable by the linear motor for the injection unit.
  • preplasticization by means of an extruder can be used which conveys the melt, eg plasticized granules, into a variable volume melt store.
  • the melt memory can then transfer the melt to a piston injection unit.
  • the piston injection unit can be executed without a worm.
  • the piston of the injection unit A ⁇ by means of a linear motor is movable.
  • the line ⁇ armotor allows fast, accurate movement of the piston when applying high injection forces.
  • the injection molding machine gains momentum, as the linear motors used are highly dynamic electrical machines. This can reduce non-productive times such as an acceleration time. With linear motors also very precise movements are possible, in particular, the necessary high accuracy in Her ⁇ position of optical disk accommodates.
  • a preplasticization unit which has, for example, a melt reservoir and a reflow device.
  • the reflow device has at least one heating device and a means for conveying the melt material.
  • a continuous pre-plasticization for example by means of a screw pre has the Prior ⁇ part, that the time necessary for spraying melt plastified parallel to inject, ie can be melted.
  • a further advantage is that the screw pre-plasticization gives a thermally and mechanically extremely highly processed melt.
  • the injection molding machine is an injection molding machine for injection compression molding, special advantages result from the use of linear motors for the closing unit and for the injection unit. In the case of injection-compression molding, the closing of the tool by the closing unit and the injection of the melt takes place partly simultaneously. This simultaneity is not present in conventional injection molding machines which are not intended for injection-compression molding.
  • linear motors are therefore used both for closing, embossing and injecting.
  • the injection compression molding is in particular be applied when the melt are required in a tool at ⁇ play low injection pressures. This is the case, for example, if the sprayed material is to be produced in such a way that it has little internal tension. This is necessary, for example, in the production of goods which have a large-area extent, such as disks for, for example, windows or optical data carriers, such as CDs, CD ROMs, DVDs, etc. Especially with optical data carriers, it is disadvantageous if the material has a high voltage, since the functionality of such an optical data carrier can be impaired.
  • the invention thus also relates in particular to an injection molding machine which is used for the production of optical data carriers.
  • this has, as described above, a Vorplastös- unit, wherein the Vorplastifizerungsö has a melt memory.
  • the melt storage affects the quality of the injection molding machine to the extent that it is easy to ensure that there is always a melt for injection molding available, which is provided in a simple manner in a consistently homogeneous state.
  • An injection molding machine of the type according to the invention is further ⁇ out to the effect capacities configurable that the injection molding machine comprises a regulating device, which for controlling the linear motor for the closing unit and for control of the Line ⁇ armotors is provided for the injection unit.
  • control device also has the current control for both linear drive units. So the linear drive unit of the clamping unit and the linear drive unit for the injection unit.
  • the control device is for this unit wells a converter unit for driving the closing ⁇ ⁇ and each connected to drive the injection unit.
  • the respective power converter unit has power semiconductor components and a corresponding power converter circuit.
  • FIG. 1 shows an injection molding machine
  • FIG. 2 shows a closing unit
  • the linear drive units 9, 11 have at least one linear motor, which in the illustration according to FIG but not shown.
  • FIG. 1 also shows a preplasticating unit 7.
  • FIG. 4 shows an injection unit 3, which has an injection piston 31.
  • the injection piston 31 is linearly movable in egg ⁇ nem piston cylinder 66 by means of a linear drive unit 9.
  • the injection is separated from the plasticization.
  • 60 such as synthetic ⁇ is by means of a hopper 62 of a screw 51 materials in pellet form fed.
  • the plastic granules 62 can be conveyed to a screw tip 63. During the conveyance of the granules this is meltable by means of a heater 45.
  • a melting device 49 has at least one heating device 45 and one worm 51.
  • the melting plastic granulate passes by means of a Drehbe ⁇ movement of the screw 51 in a melt reservoir 41.
  • Plastic granules also results in a homogenization.
  • the screw 51 can be operated continuously, since the melt ⁇ ze in the melt memory 41 is temporarily stored and can be transferred from the melt memory 41 in the piston cylinder. This is possible because the melt reservoir 41 can be enlarged or reduced by way of a reservoir piston 39. Is the melting memory downsized 41, it is cherö réelle a SpeI ⁇ the melt 64 in the piston cylinder 66 is pressed. By means of the injection piston 31, the melt can then be pressed on a piston cylinder opening. In the area of the piston cylinder 66, a heating device 43 is positioned with which the melt can continue to be heated.
  • the screw 51 advantageously continuously promotes the generated Plastic melt into the melt memory 41 to the injection piston 31 has completed the operations injection and repressions. For a new injection process, melt is again pressed into the piston cylinder 66 by means of the accumulator piston 39.
  • the illustration according to FIG. 5 shows a cycle of an injection machine, in particular for an injection-compression molding process.
  • the cycle start 70 takes place with the beginning of the first cycle phase 71.
  • the first phase of the cycle 71 concerns the closing ei ⁇ nes tool.
  • At the first cycle phase 71 joins ei ⁇ ne second cycle phase 72nd
  • the second cycle phase 72 be ⁇ an ancestor of the injection unit.
  • this second phase relates to the ancestors of an aggregate, the aggregates gat for injecting the melt - in particular a synthetic material melt ⁇ - is provided.
  • the ancestor of the injector is achieved that the Kolbenzylinderöff ⁇ voltage applied to the tool.
  • FIG. 6 shows a further advantageous cycle for an injection-compression molding operation, which, however, differs somewhat from the cycle according to FIG.
  • An injection-compression process ⁇ is, for example, be designed such that during closing of the tool the aggregate, that is, the injection unit, already drives up to the tool and the already taken place ⁇ a splash during the final phase of closing of the tool.
  • This process is shown graphically in FIG.
  • the cycle phases one, two and 3, 71, 72 and 73 with respect to their time course differ from the sequence of the phases according to FIG 5.
  • the second phase takes place at least in a temporal subsection parallel to the first phase.
  • the first phase (cycle phase) overlaps into the third phase overlapping in time.
  • the cycle time 81 already a ⁇ can begin injection phase 73rd This achieves a total cycle time reduction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine (1), welche insbesondere zum Spritzprägen vorgesehen ist, wobei die Spritzgießmaschine (1) zumindest folgende Einheiten aufweist: eine Einspritzeinheit (3), eine Schließeinheit (5) und eine Vorplastifizierungseinheit (7). Die Spritzgießmaschine (1) weist weiterhin eine lineare Antriebseinheit (11) auf, welche zum Antrieb der Schließeinheit (5) vorgesehen ist. Eine zusätzliche lineare Antriebseinheit (9) ist zum Antrieb der Einspritzeinheit (3) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Spritzgießmaschine
Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine, welche eine Einspritzeinheit, eine Schließeinheit und eine Vorplastifi- zierungseinheit aufweist.
Sowohl die Einspritzeinheit als auch die Schließeinheit wei- sen elektrische Antriebe auf, wobei der elektrische Antrieb der Einspritzeinheit zum Einspritzen von Schmelzmaterial dient und der elektrische Antrieb der Schließeinheit zur Schließung eines Werkzeugs dient, wobei in das Werkzeug Schmelzmaterial einspritzbar ist. Nach dem Einspritzen, dem darauf folgenden Abkühlen und Öffnen des Werkzeugs ist ein
Spritzgießteil entstanden. In einer Spritzgießmaschine werden Spritzgießteile nacheinander gespritzt. Dabei gibt eine Zyk¬ luszeit an, wie viel Zeit benötigt wird, um ein Spritzgie߬ teil herzustellen. Die Zykluszeit hängt beispielsweise von der Verwendung bestimmter elektrischer Antriebe ab. Um hohe Momente oder Geschwindigkeiten zu erreichen werden Getriebe eingesetzt. Abhängig vom Werkzeug können innerhalb eines Zyk¬ lus auch mehrere Spritzgießteile hergestellt werden. In die¬ sem Fall weist das Werkzeug eine Form auf, welche das gleich- zeitige Spritzen mehrerer Spritzgießteile ermöglicht.
Zur Herstellung von optischen Datenträgern wie z.B. CD's oder DVD" s sind Spritzgießmaschinen bekannt, welche mit hydrauli¬ schen und/oder rotatorischen elektrischen Antrieben ausges- tattet sind. Dabei weist eine Einspritzseite eine oder mehre¬ re Schubschneckensysteme auf. Mit Hilfe der bekannten An¬ triebstechnik können Zykluszeiten zwischen 2 und 3 Sekunden erreicht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf einfache Weise die Zykluszeit zu verkürzen. Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einer Spritzgießmaschine, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Weitere Lösun¬ gen der Aufgabe ergeben sich gemäß den Weiterbildungen der Spritzgießmaschine nach den abhängigen Ansprüche 2 bis 5.
Bei einer Spritzgießmaschine, welche insbesondere zum Spritz¬ prägen vorgesehen ist, wobei die Spritzgießmaschine zumindest folgende Einheiten aufweist: Eine Einspritzeinheit, eine Schließeinheit und eine Vorplastifizierungseinheit , werden Linearmotoren zum Antrieb beweglicher Teile verwendet. Ein Linearmotor ist zum Antrieb der Schließeinheit vorgesehen. Ein weiterer Linearmotor ist zum Antrieb der Einspritzeinheit vorgesehen. Durch die Verwendung von Linearmotoren sowohl bei der Schließeinheit wie auch bei der Einspritzeinheit, ist es möglich, die Zykluszeit zu verringern, da Linearmotoren als Direktantriebe einsetzbar sind und diese eine hohe Beschleu¬ nigung, wie auch hohe Kräfte aufbringen können.
Mittels einer Vorplastifizierungseinheit ist eine Vorplasti- fizierung zum Beispiel mittels eines Extruders möglich. Der Extruder fördert plastifiziertes Granulat in einem Schmelze¬ speicher, welcher ein variables Volumen von plastifiziertem Granulat aufnehmen kann. Vom Schmelzespeicher ist das plasti- fizierte Granulat, also die Schmelze, an eine Einspritzein- heit führbar. Der Schmelzespeicher ist mit der Einspritzeinheit beispielsweise über ein Ventil verbunden. Die Ein¬ spritzeinheit ist beispielsweise eine Kolbeneinspritzeinheit, welche einen Kolben aufweist, der mittels des Linearmotors für die Einspritzeinheit linear bewegbar ist.
Im Gegensatz zu konventionellen Spritzgießmaschinen kommt ist eine Vorplastifizierung mittels eines Extruders einsetzbar, welcher die Schmelze, z.B. plastifiziertes Granulat, in einen Schmelzspeicher mit variablem Volumen fördert. Der Schmelze- Speicher kann danach die Schmelze an eine Kolbeneinspritzeinheit übergeben. Die Kolbeneinspritzeinheit ist ohne eine Schnecke ausführbar. Bei einer Spritzgießmaschine, welche eine Kolbeneinspritzein¬ heit aufweist, ist vorteilhafterweise der Kolben der Ein¬ spritzeinheit mittels eines Linearmotors bewegbar. Der Line¬ armotor ermöglicht eine schnelle, exakte Bewegung des Kolbens bei Aufbringung hoher Einspritzkräfte.
Durch den Einsatz von Linearmotoren, gewinnt die Spritzgießmaschine an Dynamik, da die eingesetzten Linearmotoren hochdynamische elektrische Maschinen sind. Hierdurch lassen sich Nebenzeiten wie z.B. eine Beschleunigungszeit reduzieren. Mit Linearmotoren sind zudem sehr exakte Bewegungen möglich, was insbesondere der notwendigen hohen Genauigkeit bei der Her¬ stellung optischer Datenträger entgegen kommt.
Der Einsatz von Linearmotoren sowohl bei der Schließeinheit als auch bei der Einspritzeinheit in Verbindung mit einer Vorplastifizierung ermöglicht also kleine Zykluszeiten, da stetig vorplastifiziertes Material als Schmelze vorliegt. Das vorplastifizierte Material dient der Ausbildung eines Spritz- gutes. Sowohl das Schließen eines Werkzeuges, wie auch der
Einspritzvorgang können jeweils mit einem Linearmotor schnell und präzise erfolgen. Zur Vorplastifizierung wird insbesondere eine Vorplastifizierungseinheit verwendet, welche zum Beispiel einen Schmelzespeicher und eine Aufschmelzeinrich- tung aufweist. Die Aufschmelzeinrichtung weist zumindest eine Heizeinrichtung und ein Mittel zur Beförderung des Schmelzematerials auf.
Die Verwendung einer kontinuierlichen Vorplastifizierung, z.B. mittels einer Schneckenvorplastifizierung, hat den Vor¬ teil, dass die zum Spritzen notwendige Schmelze parallel zum Einspritzen plastifiziert , d.h. aufgeschmolzen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist es, dass man durch die Schneckenvorplastifizierung eine thermisch und mechanisch äußerst ho- mögen aufbereitete Schmelze erhält. Eine erfindungsgemäß aus¬ gestaltete Spritzgießmaschine bietet somit die Möglichkeit mit verkürzten Zykluszeiten und hoher Präzision insbesondere optische Datenträger herzustellen. Ist die Spritzgießmaschine eine Spritzgießmaschine zum Spritzprägen, so ergeben sich durch die Verwendung von Linearmotoren für die Schließeinheit und für die Einspritzeinheit besondere Vorteile. Beim Spritzprägen erfolgt das Schließen des Werkzeuges durch die Schließeinheit und das Einspritzen der Schmelze teilweise gleichzeitig. Diese Gleichzeitigkeit ist bei herkömmlichen Spritzgießmaschinen, welche zum Spritzprägen nicht vorgesehen sind, nicht vorhanden. Durch die Gleichzeitigkeit bzw. das Überlappen des Schließvorganges mit dem Einspritzvorgang ergeben sich erhöhte Anforderungen bezüglich einer präzisen Bewegung der Schließeinheit bzw. der Einspritzeinheit. Diese hohen Anforderungen bezüglich einer exakten Bewegung, welche im hohen Maße aufeinander abgestimmt sein müssen, lassen sich besonders einfach und vorteilhafter Weise durch den Einsatz von Linearmotoren als lineare Antriebseinheiten erzielen, da Linearmotoren hohe Beschleunigungen und Kräfte bei einer gleichzeitigen exakten Lagepositionierung aufbringen können. Vorteilhafter weise werden folglich sowohl für das Schließen, das Prägen und das Ein- spritzen Linearmotoren verwendet.
Das Spritzprägen wird insbesondere dann angewandt, wenn bei¬ spielsweise niedrige Einspritzdrücke der Schmelze in ein Werkzeug gefordert sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Spritzgut derart herzustellen ist, das dieses wenig innere Spannungen aufweist. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Gütern notwendig, welche eine großflächige Ausdehnung aufweisen, wie beispielsweise Scheiben für, zum Beispiel Fenster oder auch optische Datenträger, wie CD 's, CD ROM's, DVD 's, usw. Gerade bei optischen Datenträgern ist es nachteilig, wenn das Material eine hohe Spannung aufweist, da die Funktionalität eines derartigen optischen Datenträgers beeinträchtigt werden kann. Die Erfindung betrifft also auch insbesondere eine Spritzgießmaschine, welche zur Herstellung von optischen Datenträgern herangezogen wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Spritzgießmaschine weist diese wie oben beschrieben, eine Vorplastifizierungs- einheit auf, wobei die Vorplastifizerungseinheit einen Schmelzespeicher aufweist. Der Schmelzespeicher beeinflusst die Qualität der Spritzgießmaschine dahingehend, dass leicht zu gewährleisten ist, dass stets eine Schmelze für den Spritzguss zur Verfügung steht, welche auf einfache Art in einem gleich bleibend homogenen Zustand bereitgestellt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einspritzeinheit eine Kolbeneinspritzeinheit. Die Kolbenein- spritzeinheit ist besonders vorteilhaft mit der Vorplasti- fizierungseinheit verwendbar, da die Einspritzeinheit nunmehr nur noch eine Linearbewegung auszuführen hat und der sonst übliche Einsatz einer Schnecke nicht notwendig ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Spritzgießmaschine weist sowohl die Einspritzeinheit eine Heizein¬ richtung auf, wie auch die Vorplastifizierungseinheit eine Heizeinrichtung aufweist. Durch diese zumindest zwei Heiz¬ einrichtungen ist wiederum gewährleistet, dass in einfacher Weise gleich bleibende Bedingungen für den Spritzvorgang hergestellt werden können.
Eine Spritzgießmaschine der erfindungsgemäßen Art ist weiter¬ hin dahingehend ausgestaltbar, dass die Spritzgießmaschine eine Regelungseinrichtung aufweist, die zur Regelung des Linearmotors für die Schließeinheit und zur Regelung des Line¬ armotors für die Einspritzeinheit vorgesehen ist.
Ist die lineare Antriebseinheit, welche insbesondere als ein Linearmotor ausgeführt ist, sowohl bei der Schließeinheit wie auch bei der Einspritzeinheit mittels nur genau einer Rege¬ lungseinrichtung regelbar, so reduzieren sich Totzeiten, welche sich durch die Verwendung eines Busses zwischen zwei Regelungseinheiten ausbilden, wobei jede Regelungseinheit je- weils die Regelung der linearen Antriebseinheit der Schlie߬ einheit und für die lineare Antriebseinrichtung der Einspritzeinheit vorgesehen ist. Die Regelungseinrichtung ist z.B. derart ausgebildet, dass diese die Lageregelung, die Ge- schwindigkeitsregelung und die Kräfteregelung für beide linearen Antriebseinheiten aufweist. Mittels der Regelung der Kräfte ergibt sich insbesondere auch die Regelung von Momen¬ ten .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Regelungseinrichtung auch die Stromregelung für beide linearen Antriebseinheiten auf. Also die lineare Antriebseinheit der Schließeinheit und die lineare Antriebseinheit für die Ein- spritzeinheit. Die Regelungseinrichtung ist hierfür mit je¬ weils einer Stromrichtereinheit für den Antrieb der Schlie߬ einheit und für den Antrieb der Einspritzeinheit verbunden. Die jeweilige Stromrichtereinheit weist Leistungshalbleiter Bauelemente und eine entsprechende Stromrichterschaltung auf. Durch die Verwendung einer Regelungseinrichtung für zumindest zwei lineare Antriebseinheiten ergeben sich kurze Signallaufzeiten und eine Verbesserung der Spritzgüte und eine Reduzie¬ rung der Zykluszeit.
Beispiele für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Spritzgießmaschine sind in der Zeichnung angegeben. Dabei zeigt :
FIG 1 eine Spritzgießmaschine, FIG 2 eine Schließeinheit,
FIG 3 eine lineare Antriebseinheit,
FIG 4 eine Einspritzeinheit,
FIG 5 einen ersten Zyklus eines Spritzgießvorgangs und
FIG 6 einen zweiten Zyklus eines Spritzvorganges.
Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt eine Spritzgießmaschine 1. Die Spritzgießmaschine 1 weist ein Grundgestell 15 auf. Auf dem Grundgestell 15 befindet sich eine Einspritzeinheit 3 und eine Schließeinheit 5. Sowohl die Einspritzeinheit 3 wie auch die Schließeinheit 5 weisen lineare Antriebseinheiten 9 und
11 auf. Die linearen Antriebseinheiten 9, 11 weisen zumindest einen Linearmotor auf, welcher in der Darstellung gemäß FIG 1 jedoch nicht dargestellt ist. In der FIG 1 ist ferner eine Vorplastifizierungseinheit 7 dargestellt.
Die Kombination des Einsatzes von Linearmotoren zum Antrieb: a) einer Einspritzeinheit 3, welche insbesondere als Kol¬ beneinspritzeinheit ausgeführt ist und b) einer Schießeinheit 5
ist zusammen mit dem Einsatz einer Vorplastifizierung und ei- nes Schmelzspeichers 41 zur Versorgung der Einspritzeinheit besonders vorteilhaft für die Herstellung von optischen Da¬ tenträgern mittels eines Spritzprägevorganges, wobei die op¬ tischen Datenträger zumindest teilweise aus einem Kunststoff bestehen .
Die Darstellung gemäß FIG 2 zeigt eine Schließeinheit 5. Die Schließeinheit 5 weist eine lineare Antriebseinheit 11 auf. Die lineare Antriebseinheit 11 weist beispielsweise zwei nicht dargestellte Linearmotoren auf, die zum Vorschub von Vorschubstangen 53 vorgesehen sind. Die Vorschubstangen sind zur linearen Bewegung einer bewegten Werkzeugplatte 19 vorgesehen. Die bewegte Werkzeugplatte 19 bildet zusammen mit ei¬ ner feststehenden Werkzeugplatte 17 das Werkzeug der Spritzgießmaschine 1.
Die Darstellung gemäß FIG 3 zeigt eine lineare Antriebs¬ einheit 54 für Einspritzeinrichtung. Die lineare Antriebseinheit 54 weist vier Linearmotoren 55, 56, 57 und 58 auf. Die Linearmotoren 55, 56, 57 und 58 weisen jeweils ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, wobei das Sekundärteil des Linear¬ motors 55 mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet ist und das Se¬ kundärteil des Linearmotors 56 mit dem Bezugszeichen 28 be¬ zeichnet ist. Das Sekundärteil des Linearmotors 58 ist in der Figur 3 nur mit der Hälfte eines Primärteils 25 des Linearmo- tors 58 gezeigt. Das Sekundärteil des Linearmotors 57 ist nicht dargestellt. Jeder Linearmotor 55, 56, 57 und 58 weist ein Primärteil 25 auf. Mittels der Linearmotoren 55, 56, 57 und 58 ist ein Einspritzkolben 31 in eine lineare Bewegungs- richtung 33 bewegbar. Die lineare Antriebseinheit 54 ist auch mit mehr als vier oder auch mit weniger als vier Linearmotoren ausrüstbar, wobei dies in FIG 3 nicht dargestellt ist. Gemäß FIG 3 sind die Primärteile 25 auf einem Schlitten 35 angebracht. Der Schlitten 35, an dem der Einspritzkolben 31 befestigt ist, läuft auf Linearführungen 29. Die Linearfüh¬ rungen 29 sind mit einer Grundplatte 37 verbunden. Die Primärteile 25 können sich in den Bewegungsrichtungen 33 bewegen .
Die Darstellung gemäß FIG 4 zeigt eine Einspritzeinheit 3, welche einen Einspritzkolben 31 aufweist. Der Einspritzkolben 31 ist mittels einer linearen Antriebseinheit 9 linear in ei¬ nem Kolbenzylinder 66 bewegbar. Nach FIG 4 ist die Einsprit- zung von der Plastifizierung getrennt. Für die Plastifizie- rung ist mittels eines Trichters 60 beispielsweise Kunst¬ stoffgranulat 62 einer Schnecke 51 zuführbar. Mittels der Schnecke 51 ist das Kunststoffgranulat 62 zu einer Schnecken¬ spitze 63 hin förderbar. Während der Förderung des Granulats ist dieses mittels einer Heizeinrichtung 45 schmelzbar. Eine Aufschmelzeinrichtung 49 weist im Beispiel gemäß FIG 4 zumindest eine Heizeinrichtung 45 und eine Schnecke 51 auf. Das schmelzende Kunststoffgranulat gelangt mittels einer Drehbe¬ wegung der Schnecke 51 in einen Schmelzespeicher 41. Durch die Beförderung des schmelzenden und/oder geschmolzenen
Kunststoffgranulats ergibt sich auch eine Homogenisierung. Die Schnecke 51 ist kontinuierlich betreibbar, da die Schmel¬ ze im Schmelzspeicher 41 zwischenspeicherbar ist und vom Schmelzespeicher 41 in den Kolbenzylinder überführt werden kann. Dies gelingt, weil der Schmelzespeicher 41 über einen Speicherkolben 39 vergrößerbar bzw. verkleinerbar ist. Wird der Schmelzspeicher 41 verkleinert, so wird über eine Spei¬ cheröffnung 64 die Schmelze in den Kolbenzylinder 66 gedrückt. Mittels des Einspritzkolbens 31 ist dann die Schmelze auf einer Kolbenzylinderöffnung drückbar. Im Bereich des Kolbenzylinders 66 ist eine Heizeinrichtung 43 positioniert, mit welcher die Schmelze weiterhin aufheizbar ist. Die Schnecke 51 fördert vorteilhafter Weise kontinuierlich die erzeugte Kunststoffschmelze in den Schmelzespeicher 41 bis der Einspritzkolben 31 die Vorgänge Einspritzen und Nachdrücken beendet hat. Für einen neuen Einspritzvorgang wird mittels des Speicherkolbens 39 wieder Schmelze in den Kolbenzylinder 66 gedrückt .
Die Darstellung gemäß FIG 5 zeigt einen Zyklus einer Einspritzmaschine, insbesondere für einen Spritzprägevorgang. Der Zyklusstart 70 erfolgt mit dem Beginn der ersten Zyklus- phase 71. Die erste Zyklusphase 71 betrifft das Schließen ei¬ nes Werkzeuges. An die erste Zyklusphase 71 schließt sich ei¬ ne zweite Zyklusphase 72 an. Die zweite Zyklusphase 72 be¬ trifft ein Vorfahren der Einspritzeinheit. Diese zweite Phase betrifft also das Vorfahren eines Aggregats, wobei das Aggre- gat zum Einspritzen der Schmelze - insbesondere einer Kunst¬ stoffschmelze - vorgesehen ist. Mit dem Vorfahren der Einspritzeinrichtung wird erreicht, dass die Kolbenzylinderöff¬ nung am Werkzeug anliegt. Die zweite Zyklusphase 72 wird ge¬ folgt von der dritten Zyklusphase 73, wobei in der dritten Zyklusphase 73 das Einspritzen erfolgt. Daran anschließend folgt die vierte Zyklusphase 74, welche eine Nachdruckzeit darstellt. In der darauf folgenden fünften Zyklusphase 75 wird das Aggregat, also die Einspritzeinheit, vom Werkzeug zurückgefahren. Nach dem Rückfahren des Aggregats schließt sich eine reine Kühlzeit an. Die reine Kühlzeit entspricht der sechsten Zyklusphase 76. Die gesamte Kühlzeit erstreckt sich jedoch über mehrere Zyklusphasen. Dies sind die dritte, vierte, fünfte und sechste Zyklusphase 73, 74, 75 und 76. Während der reinen Kühlzeitphase 76 erfolgt jedoch neben ei- ner Plastifizierung 88 kein weiterer Vorgang bezüglich primärer Vorgänge des Einspritzens. Die Plastifizierungsphase 88 kann sich deswegen über den gesamten Zyklus erstrecken, weil ein Schmelzspeicher als Puffer vorgesehen ist. Der sechsten Zyklusphase 76 schließt sich die siebte Zyklusphase 77 an. In dieser Zyklusphase 77 wird das Werkzeug geöffnet und das
Spritzgießteil aus dem Werkzeug, also aus einer Form, genom¬ men. Die Entnahme erfolgt beispielsweise mittels von Stößel, welche das Teil aus der Form, d.h. dem geöffneten Werkzeug, drücken, wobei auch ein Entnahmearm einsetzbar ist. Während der gesamten Zyklusphasen 1 bis 7 erfolgt eine Plastifizie- rung der Vorplastifizierungseinheit . Die Plastifizierungspha- se ist also eine achte Zyklusphase 88, welche in einer vor- teilhaften Ausgestaltung kontinuierlich über den ganzen Zyklus verläuft. Die Zykluszeit 79 ist die Zeit zwischen zwei Einspritzvorgängen .
Die Darstellung gemäß FIG 6 zeigt einen weiteren vorteilhaf- ten Zyklus für einen Spritzprägevorgang, der sich jedoch von dem Zyklus gemäß FIG 5 etwas unterscheidet. Ein Spritzpräge¬ vorgang ist beispielsweise derart ausgestaltbar, dass während des Schließens des Werkzeuges das Aggregat, das heißt die Einspritzeinheit, bereits zum Werkzeug vorfährt und während der Endphase des Schließens des Werkzeugs bereits das Ein¬ spritzen erfolgt. Dieser Vorgang ist graphisch in der FIG 6 dargestellt. Hierbei unterscheiden sich die Zyklusphasen eins, zwei und 3, 71, 72 und 73 bezüglich ihres zeitlichen Verlaufs vom Ablauf der Phasen gemäß FIG 5. Die zweite Phase findet zumindest in einem zeitlichen Teilabschnitt parallel zur ersten Phase statt. Nach Abschluss der zweiten Phase geht die erste Phase (Zyklusphase) zeitlich überlappend in die dritte Phase über. In der Zykluszeit 81 kann bereits die Ein¬ spritzphase 73 beginnen. Damit wird eine Gesamtzykluszeitver- kürzung erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Spritzgießmaschine (1), welche insbesondere zum Spritzprä¬ gen vorgesehen ist, wobei die Spritzgießmaschine (1) zumin- dest folgende Einheiten aufweist:
- eine Einspritzeinheit (3),
- eine Schließeinheit (5) und
- eine Vorplastif izierungseinheit (7) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine lineare Antriebseinheit (11) zum Antrieb der Schließein¬ heit (5) vorgesehen ist und dass eine lineare Antriebseinheit (9) zum Antrieb der Einspritzeinheit (3) vorgesehen ist.
2. Spritzgießmaschine (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorplastifizierung¬ seinheit (7) einen Schmelzespeicher (41) aufweist.
3. Spritzgießmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ein- spritzeinheit (3) eine Kolbeneinspritzeinheit (3) ist.
4. Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sowohl die Einspritzeinheit (3) eine Heizeinrichtung (43) wie auch die Vorplastifizierungseinheit (7) eine Heizeinrichtung (45) aufweisen .
5. Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Spritzgießmaschine (1) genau eine Regelungseinrichtung (47) aufweist, die zur Regelung der linearen Antriebseinheit (11) für die Schließeinheit (5) und zur Regelung der linearen Antriebseinheit (9) für die Einspritzeinheit (3) vorgesehen ist .
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