DD146405A1

DD146405A1 - Verfahren und hydraulische schaltungsanordnung zum spritzgiessen

Info

Publication number: DD146405A1
Application number: DD79216850A
Authority: DD
Inventors: Lothar Elsner; Klaus Fueller; Volker Scholz; Klaus Wabbels
Original assignee: Lothar Elsner; Klaus Fueller; Volker Scholz; Klaus Wabbels
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1981-02-11
Also published as: SE8007954L; SE433923B; IT8050121A0; DE3031641A1; GB2061804A; AT378499B; CS268754B1; IT1146994B; GB2061804B; BG37255A1; YU271480A; FR2469267A1; FR2469267B1; SU1152706A1; ATA438880A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine hydraulische Schaltungsanordnung zur Betaetigung der Schlieszeinheit an Kunststoffspritzgieszmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, eine verschleiszarme Verriegelungseinrichtung zu schaffen, die gewaehrleistet, dasz die Verriegelungszeit die Gesamttaktzeit der Spritzgieszmaschine nicht negativ beeintraechtigt. D. Aufgabe besteht darin, d. zum Ausloesen d. Verriegelungsvorganges erforderl. passiven Hub d. Schliesz- o. Aufreiszkolbens zu verkuerzen, eine mechan. Zwangsfuehrung d. Saeulen u. den sich dadurch ergebenden erhoehten kinemat. Aufwand zu vermeiden. Als Loesung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem waehrend der Fahrbewegung in die Schlieszstellung ein wegabhaengig ausgeloestes Signal in einer hydraulischen Schaltungsanordnung dementsprechend verarbeitet wird, so dasz direkt mit Verriegelungszylindern gekoppelte Verriegelungsbacken vor Erreichen der Schlieszstellung die Saeulen mit der beweglichen Werkzeugaufspannplatte verriegeln, wonach sofort die Schlieszkraft aufgebracht wird. Beim Oeffnen der Formhaelften werden die Schliesz- oder Aufreiszzylinder und die Verriegelungszylinder gleichzeitig druckbeaufschlagt.

Description

§5§

Verfahren und hydraulische Schaltungsanordnung zum Spritzgießen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine hydraulische Schaltungsanordnung zur Betätigung der Schließeinheit an Kunststoffspritzgießmaschinen, bei denen die Y/erkzeugaufspannplatten vor der Beaufschlagung mit der Schließ- und Zuhaltekraft miteinander verriegelt werden.

Ferner kann die Erfindung in analoger Weise an Metalldruckgießmaschinen und Pressen angewendet werden«

Charakterißtik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Spritzgießmaschinen, bei denen die Fahrbewegung der beweglichen Y/erkzeugaufspannplatte durch separat angeordnete, relativ langhubige Arbeitszylinder auogeführt wird und gleichzeitig durch zwangsführbar gelagerte Verriegelungsele» mente bei einer Überlagerung von rotatorischer und translatorischer Bewegung eine Verriegelung bewirkt wird· Die Entriegelung erfolgt synchron mit dem Aufreißhub* Aus dem DDWP 132944 ist eine derartige Verriegelungeeinheit bekannt.

Die Schließeinheit besteht aus einer festen und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte sowie einer Stützplatte* Die Säulen übernehmen nach der Verriegelung die Funktion eines Schließkolbens, wobei sie gleichfalls als Verriegelungselemente wirken Sie werden mittels eines Kurvenbahn-Nockensystems axial als auch radial bewegt. Die Säulen sind dabei drehbar in der StUtzplatte gelagert und axial durch Sicherungselemente arre»

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tiert. In der beweglichen Werkzeugaufspannplatte sind Ringe fest angeordnet, die Innenklauen besitzen» Auf den Säulen fest angeordnete Buchsen sind werkzeugseitig als Doppelbund ausgebildet, wobei der Bund Ausnehmungen besitzt, durch die die Innenklauen beim Schließvorgang hindurch treten* Bei der Zwangsführung während des Fahrhubes durch das Nocken-Führungsbahnsystem werden die Säulen axial um die Länge des Schließhubes und radial um den Drehwinkel zur Verriegelung der durch den Bund gebildeten Außenklauen mit den Innenklauen bewegt« Im Anschluß hieran kann ohne Unterbrechung der Fahrbewegung eine Zuschaltung der kurzhubigen Schließzylinder erfolgen» Das vorgenannte Verriegelungssystem weist folgende Nachteile auf, Die Nocken-Führungsbahnsysteme für die Buchsen und die Säulen sind sehr verschleißintensiv· Die Verriegelung gemäß DDWP 132944 ist zudem infolge der durch die relativ große Masse der vier Säulen und des dadurch bedingten hohen kinematischen Aufwandes besonders störanfällig gegen Verklemmerscheinungen.

Weiterhin ist der durch die Charakteristik der Kurvenbahnsteuerung bedingte relativ große Hub der großflächigen Schließkolben, der nur für den Verriegelungsvorgahg benötigt wird, sehr ungünstig. D. h. es muß dabei sehr viel Hydraulikflüssigkeit im Schließzylinder verdrängt bzw. nachgesaugt werden, wodurch der letzte Teil des Hubes der Werkzeugaufspannplatte stark abgebremst wird. Aus diesem Grunde sind außerdem relativ lange FÜhrungs- und Abdichtflächen notwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schließeinheit mit verschleißarmen Verriegelungselementen zu schaffen, die gewährleisten, daß die Verriegelungszeit für die Gesamttaktzeit der Spritzgießmaschine nicht nachteilig in Erscheinung tritt«,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, wodurch ermöglicht wird, daß der Schließ- und Verriegelungsvorgang so~

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wie der Entriegelungs- und Öffnungsvorgang kontinuierlich in einem Arbeitstakt erfolgen, bei dem der zum Auslösen des Verriegelungsvorgangea erforderliche passive Hub dea Schließkolbens verkürzt wird, eine mechanische Zwangsführung der Verriegelungselemente öicht erforderlich ist und eine hydraulische Schaltungsanordnung-zur Realisierung dieses Verfahrensablaufee zu entwickeln.

Erfindungegemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verfahren vorgeschlagen wird, bei dem während des Fahrhubes in die Schließstellung ein hydraulischer Verriegelungszylinder druckbeaufschlagt wird, indem durch eine auf den Säulen angeordnete Nockenschiene ein Schalter betätigt wird, der seinerseits ein Wegeventil eines hydraulischen Kreislaufes schaltet, wodurch ein Druckstrom direkt zum Verriegelungszylinder geleitet wird. Nach Ausführung des Verriegelungshubes wird ohne¹ Taktunterbrechung die Schließkraft aufgebracht, indem durch eine auf einer verlängerten Kolbenstange des Verriegelungszylinders befestigte Nockenschiene ein Schalter betätigt wird, der seinerseits eine Kombination zweier Wegeventile so schaltet, daß ein Schließ- oder Aufreißsylinder zur Erzeugung der Schließkraft druckbeaufschlagt wird. Zur Entnahme des Spritzlings werden der Entriegelungshub und der Aufreißhub zugleich in einem Arbeitstakt realisiert, indem die entsprechenden Druckräume des Schließ- oder Aufreißzylinders und des Verriegelungszylinders gleichzeitig druckbeaufschlagt werden.

Die hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens besteht im einzelnen aus einem hydraulischen Kreislauf der hinter dem Druckstromerzeuger aus zwei hydraulischen Leitungszweigen besteht, von denen einer über ein Rückschlagventil an einen Druckspeicher angeschlossen ist, dahinter ein parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil angeordnet ist und über ein Wegeventil eine Verbindung zum Verriegelungszylinder besteht. Dieses Wegeventil wird über einen Schalter, der durch eine auf den Säulen angeordnete 'Nockenschiene betätigt wird, elektrisch angesteuert.

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Der zweite hydraulische Leitungszweig ist über eine Kombination zweier Wegeventile mit dem Schließ- oder Aufreißsylinder verbunden, wobei in den Rücklaufleitungen der Wegeventile ein Rückschlagventil angeordnet ist· Die Wegeventile werden über einen Schalter betätigt, der wegabhängig zum Verriegelungshub arbeitet. ¹

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: .

Fig. 1 Eine Teilansicht der wichtigsten Punktionselemente einer Werkzeugschließeinheit mit durchgehenden in einer zusätzlichen Stützplatte gelagerten Säulen in Schnittdarstellung.

Fig. 2 Die hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungegemäßen Verfahrens.

Figur 1 stellt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Ausführungsart mit durchgehenden sich auf einer zusätzlichen Stützplatte 31 abstützenden Säulen 16 dar. Der dazugehörige Hydraulikschaltplan geht aus Fig« 2 hervor· Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 ist auf einem nicht näher dargestellten Grundrahmen mittels der Fahrzylinder 17 verschiebbar angeordnet.

Die Säulen 16 sind in einer zusätzlichen Stützplatte 31 gelagert und ragen bis in die düsenseitige feststehende Werkzeugaufspannplatte 30, wo sie mit dem doppelt beaufschlagbaren Schließ- oder Aufreißkolben 15 des Schließ- oder Aufreißzylinders 12 eine Funktionseinheit bilden. Die erforderliche Werkzeugeinbauhöhe wird über die Säulenmuttern 19 eingestellt. Unmittelbar an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 18 sind Verriegelungszylinder 27 angeordnet. Paarweise angeordnete Ver-

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riegelungsbacken 33 werden durch Kolben 35 in radialer Richtung sur Säule 16 in an sich bekannter Weise exzentrisch betätigt, was nicht näher dargestellt ist. Dadurch werden die Säulen 16 mit der beweglichen ausdrückseitigen Y/erkzeugaufspannplatte verriegelt. Die Druckräume 26 bzw» 29 des Verriegelungszylindere 27 stehen wahlweise mit den Leitungen 25 bzw· 38 in Verbindung. Auf den Säulen 16 ist eine Uockenschiene 21 angeordnet, die wegabhängig einen Schalter 20 betätigt, der die Schaltimpulse zum Verriegeln auslöst· Unmittelbar am Verriegelungszylinder 27 ist eine Nase 43 angeordnet, an der ein Schalter 40 befestigt ist« Die verlängerte Kolbenstange 42 des Verriegelungszylinders 27 weist an ihrem unteren Ende eine liockenschiene 41 auf. Nach Ausführung des Verriegelungshubes betätigt die liockenschiene 41 den Schalter 40, wodurch das Signal zum Schließkraftaufbau ausgelöst wird«"Die Y/irkungsv^eise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der-zugehörigen hydraulischen Schaltungsanordnung wird nachstehend kurz erläutert.

Ik Öffnungsstellung zum Zwecke der Pormteilentnahme weisen die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 und die feststehende Werkzeugaufspannplatte 30 einen größtmöglichen Abstand voneinander auf.

In dieser Ruhestellung des Schließsystems fördert der Druckstromerzeuger 2 aus dem Behälter 1 die Druckflüssigkeit in die Leitung 3. Die Leitung 3 ist in der Schaltstellung 1 des Wegeventils 4 mit der Leitung 5 verbunden. Die Druckflüssigkeit gelangt durch diese Leitung 5 über das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1. Der dabei am Rückschlagventil 6 anstehende Staudruck wird durch die Leitung 7, über das Wegeventil 4 (Schaltstellung 1) in die Leitung 8 und über die Schaltstellung 0 des Wegeventils 9 in die Leitungen 10, 11 übertragen« Dadurch wird der Schließ- oder Aufreißzylinder 12 in beiden Druckräumen 13, 14 mit diesem Staudruck beaufschlagt. Durch die am Wegeventil 9 realisierte Schaltung für einen Arbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange (Schaltstellung 0) wird der Schließ- oder Aufreißkolben 15 in seiner linken End-

lage mit einer geringen aber ständigen Kraft gehalten« Die dabei in dem Schließ- oder Aufreißzylinder 12 durch den Schließ- oder Aufreißkolben 15 verdrängte Druckflüssigkeit wird durch die Leitung 10 über das Wegeventil 9 (Schaltsteilung 0) und die Leitung 11 in den Druckraum 13 verdrängt. Die überschüssige Druckflüssigkeit gelangt durch die Leitung über das Wegeventil 4 (Schaltstellung 1) durch die Leitung 7 und über das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1. Gleichzeitig steht der Druckstromerzeuger 2 über die Leitung 3, das Rückschlagventil 23_rdie Leitungen 24, 38 und das Wegeventil 22, das sich in Schaltstellung 1 befindet, mit dem Druckraum 29 des Verriegelungszylinders 27 in Verbindung. Der Verriegelungskolben 35 wird somit durch einen Staudruck in seiner erforderlichen Ausgangslage gehalten. Pur einen weiteren Spritzvorgang werden die P_ahrzylinder 17 druckbeaufschlagt, wodurch die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 in Richtung der feststehenden Werkzeugaufspannplatte bewegt wird. Dabei schlagen die Innenflächen der Plattenansätze 34 an die Säulenmuttern 19 an. Anschließend wird durch die kinetische Energie, mit der die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 bewegt wird, über die Säulenmuttern 19 auf die mit den Schließ- oder Aufreißkolben 15 eine Punktionseinheit bildenden Säulen 16 eine Kraft übertragen.

Dabei wird der wegabhängig ansteuerbare Schalter 20 unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung über eine auf den Säu~ len 16 befestigte Nockenschiene 21 betätigt, wodurch sofort ein elektrisches Signal zum Verriegeln ausgelöst wird. Durch das ausgelöste Signal wird das Wegeventil 22 in die Schaltstellung 2 geschaltet. Der Druckstromerzeuger 2 fördert nun durch die Leitung 3 über das Rückschlagventil 23 in die Leitung 24 und über das Wegeventil 22 (Schaltstellung 2) in die Leitung 25, die mit dem Druckraum 26 des Verriegelungszylinders 27 verbunden ist. Der Verriegelungskolben 35 betätigt nun die paarweise angeordneten Verriegelungsbacken 33, was in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben wird. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte wird somit durch Pormschluß

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in einem Arbeitstakt synchron mit dem Fahrhub in die Schließstellung mit den Säulen 16 verriegelt« Die Verriegelung geschieht sehr schnell, da die Leitung 24 mit einem Druckspeicher 36 verbunden ist, dessen Druck über das Wegeventil 22 (Schaltstellung 2) und die Leitungen 24, 25 auf den Druckraum 26 des Verriegelungszylinders 27 übertragen wird. Der maximale Arbeitsdruck der Anlage wird durch ein Druckbegrenzungsventil 37 vorgegeben.

Nach dem Verriegelungsvorgang erfolgt sofort ein kontinuierlicher Übergang zum Schließkraftaufbau. Das wird dadurch gewährleistet, daß die auf der verlängerten Kolbenstange 42 befestigte Nockenschiene 41 unmittelbar nach Ausführung des Verriegelungshubes den Schalter 40 betätigt. Der Schalter 40 ist wiederum schaltungstechnisch mit den Wegeventilen 4,9 gekoppelt, die nun in Schaltstellung 2 geschaltet werden. Der Druckstromerzeuger 2 fördert jetzt Druckflüssigkeit durch die Leitung 3, das Wegeventil 4, die Leitung 8, über das Wegeventil 9 und die Leitung 10 in den Schließ- oder Aufreißzylinder 12, wodurch in dem Druckraum 14 des Schließ- oder Aufreißsylinders 12 der Schließdruck erzeugt wird. Die in dem Druckraura 13 verdrängte Druckflüssigkeit fließt durch die Leitung 11 über das Wegeventil 9, die Leitungen 5$ 7 und das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1 ab.

Nach dem Spritzgießvorgang und der Abkühlung des Spritzlings wird das Wegeventil 9 in Schaltstellung 0 geschaltet« Der Druckstromerzeuger 2 fördert Druckflüssigkeit über die Kombination der Wegeventile 4,9 und die Leitungen 3,8 in die Leitungen 10, 11, wobei sich das Wegeventil 4 in Schaltstellung 2 befindet. Durch die am Wegeventil 9 realisierte Schaltung für Arbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange wird der Schließ-'. oder .Aufreißkolben 15 in seine linke Endlage verschoben«. Zugleich mit der Öffnungsbewegung des Schließ- oder Aufreißkolbens 15 wird entriegelt. Das Wegeventil 22 befindet sich dabei in Schaltstellung 1» Die Leitung 24 an der der Speicher 36 angeschlossen ist, ist über das Wegeventil 22 und die Leitung. 38 mit dem Druckraum 29 de3 Verriegelungszylinders 27

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verbunden. Das für den Entriegelungsvorgang notwendige Druckflüssigkeitsvolumen wird durch den Speicher 36 bereitgestellt«, Die paarweise angeordneten Verriegelungsbacken 33 werden durch Druckbeaufschlagung der Druckräume 29 über die Kolbenstangen 35 betätigt und somit ohne Nebenzeiten in einem Arbeitstakt mit dem Aufreißhub entriegelt· Der Speicher 36 wird während der T_aktzeiten aufgeladen, wenn der Druckstromerzeuger 2 während des Arbeitstaktes "Schließkraftaufbau" und "Werkzeug öffnen" gegen den Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils 37 arbeitet.

Es sei ergänzend darauf hingewiesen, daß sich die Beschreibung Jeweils auf einen Aufreiß- oder Schließzylinder 12 und einen Verriegelungszylinder 27 bezieht· Gemäß dem Aufbau und der Wirkungsweise dieses erfindungsgemäßen Verfahrens und der hydraulischen Schaltungsanordnung bei Spritzgießmaschinen vorgegebener bekannter Bauweise sind entsprechend der Anzahl der Säulen 16 jeweils vier Aufreiß- oder Schließzylinder 12 und Verriegelungszylinder 27 erforderlich· Diese hydraulischen Kolben - Zylindersysteme sind untereinander durch Parallelschaltungen verbunden, so daß ein synchroner störungsfreier Arbeitsablauf der einzelnen Kolben - Zylindersysteme ermöglicht wird·

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Schließen und Verriegeln der auf den Werk» zeugaufspannplatten angeordneten Formhälften an Spritsgießmaschinen _s bei dem die bewegliche Werkzeugaufspannplatte gegenüber der feststehenden Werkzeugaufspannplatte durch langhubige Niederdruckzylinder in Schließstellung gebracht wird, zugleich mit dem Fahrhub die Verriegelung erfolgt, die Schließkraft durch kurzhubige an den Enden der Säulen angeordnete Hochdruckzylinder aufgebracht wird und nach Abkühlen des Spritzlings zugleich mit dem Aufreißhub die Entriegelung erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß während des Fahrhubes in die Schließstellung ein hydraulischer Verriegelungszylinder (27) druckbeaufschlagt wird, indem durch eine auf den Säulen (16) angeordnete Nockenschiene (21) ein Schalter (20) vor Erreichen der Schließstellung betätigt wird, der seinerseits ein Wegeventil (22) eines hydraulischen Kreislaufes schaltet, nach Ausführung des Verriegelungshubes die Schließkraft aufgebracht wird, indem durch eine auf der verlängerten Kolbenstange (42) befestigte Nockenschiene (41) ein Schalter (40) betätigt wird, der Wegeventile (4,9) schaltet, so daß der Druckraum (14) des Schließ- oder Aufreißzylinder3 (12) druckbeaufschlagt wird, und zur Entnahme des Spritzlings der Schließ- oder Aufreißzylinder (12) und der Verriegelungszylinder (27) gleichzeitig betätigt werden, indem die Druckräume (13, 29) des Schließ- oder Aufreißzylinders (12) und des Verriegelungszylinders (27) druckbeaufschlagt werden.
2. Hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß ein hydraulischer Kreislauf hinter einem Druckstromerzeuger (2) aus zwei hydraulischen Leitungszweigen besteht, von denen einer über ein Rückschlagventil (23) an einen Druckspeicher (36) angeschlossen ist, dahinter ein parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil (37) angeordnet ist und über ein Wegeventil (22) eine Verbindung zum -Verriegelungs

zylinder (27) besteht, wobei das Wegeventil (22) über einen Schalter (20), der durch'eine auf den Säulen (16) angeordnete Nockenschiene (21) betätigt wird, elektrisch angesteuert wird und der zweite hydraulische Leitungszweig über eine Kombination von zwei Wegeventilen (4,9) mit dem Schließ» oder Aufreißzylinder (12) verbunden ist in den Rücklaufleitungen (5,7) der Wegeventile (4,9) ein Rückschlagventil (6) angeordnet ist, und die Wegeventile (4,9) über den Schalter (40) betätigt werden.

Hierzu .^....Seifen Zeichnungen