DD93302B1 - Vollhydraulischer Schließantrieb, insbesondere für Spritzgußmaschinen - Google Patents

Description

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Titel der Erfindung

Vollhydraulischer Schließantrieb, insbesondere für Spritzgußmaschinen

. Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen vollhydraulischen Schließantrieb, insbesondere für Spritzgußmaschinen, dessen Werkzeugträger durch einen doppeltwirkenden Hydromotor bestätigt wird, wobei zwischen Hydromotor und einer den Arbeitskreis speisenden Hydropumpe ein Wegeventil zur Richtungsumkehr des Hydromotors angeordnet ist,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind hydraulisch betriebene Spritzgußinaschinen, (DE-PS 841.951; DE-PS 896.554; DE-PS 1.130.154; DE-PS 1.132.713; DE-PS 1.158.669; DE-PS 1.169.117), deren Werkzeugträger durch einen doppeltwirkenden Hydromotor betätigt wird. Die Arbeitsrichtung des Hydromotors wird durch ein Umsteuerorgan, beispielsweise ein Wegeventil, festgelegt, welches zwischen dem Hydromotor und einer diesen speisenden Hydropumpe angeordnet ist. Die Betätigung des Umsteuerorganes, welches in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Hydromotors bzw. des Werkzeugträgers erfolgt, wird mechanisch, elektrisch oder hydraulisch durchgeführt,

Weiterhin ist eine Spritzgußmaschine bekannt, (DD-PS 28.749) bei welcher in einer Verbindungsleitung zwischen Wegeventil und Hydromotor ein Drosselventil angeordnet ist. Die Anordnung dieses Drosselventiles bezweckt, daß bei Entspannung im Hydromotor eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zum Verschiebezylinder der Spritzeinheit geführt wird.

Ein weiteres Drosselventil ist in der Steuerleitung für dieses hydraulisch betätigte Wegeventil angeordnet, welches eine gedämpfte (weiche) Umsteuerung desselben gewährleistet.

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In einer weiteren bekannten Einrichtung zum Steuern des Druckes und der Fördermenge eines vollhydrauMschen Schließantriebes für Spritsgußmaschinen, (DD-PS 47.091; DE-PS 1.253*871)sind zwei Hydromotore zur Betätigung des Werkzeugträgers vorhanden. Ein Hydromotor ist als Preßzylinder und der andere Hydromotor als Eilgangzylinder ausgebildet. Von der Schließseite dieses Eilgangzylinders führt eine Leitung über Wegeventile zur Arbeitspumpe, wobei diese Leitung durch mehrere V/egeventile gesteuert wird. In einem zum Eilgangzylinder führenden Leitungszweig ist ein Drosselventil angeordnet, dem in Richtung des Eilgangzylinders ein Druckreduzierventil (Druckventil) nachgeschaltet ist. Drossel- und Druckreduzierventil bewirken eine Begrenzung der Durchflußmenge sowie eine minimale Verschiebekraft, welche auf den Eilgangzylinder wirken, um das Werkzeug mit geringer Schließgeschwindigkeit und kleinstmöglicher Verschiebekraft zu schließen.

Bekannt ist außerdem eine Spritzgußmaschine (DE-PS 1.197.221) mit mindestens einem doppeltwirkenden hydraulischen Formschließzylinder. Dieser Formschließzylinder ist über Wegeventile mit einer Arbeitspumpe bzw. einem drucklosen Flüssigkeitsbehälter verbunden. In der zu diesem Behälter führenden Rücklaufleitung ist ein Drosselventil angeordnet, womit der Rückflußstrom zum Behälter als auch das zum Spritzkolben führende Medium gesteuert wird.

Außerdem ist die Schaltungsanordnung für einen Hydromotor bekannt, (DD-PS 86.980), der über ein Wegeventil mit der Hydropumpe verbunden ist und einen offenen hydrostatischen Kreislauf bildet. In der vom Wegeventil zum drucklosen Behälter führenden Rücklaufleitung ist ein Strombegrenzungsventil sowie ein nachgeschaltetes Druckbegrenzungsventil angeordnet.

In der Rücklaufleitung herrscht ein von diesen Ventilen gewährleisteter Rücklaufdruck, welcher als Gegendruck für den Hydromotor dient. Dieses Strombegrenzungsventil soll die Geschwindigkeit des Hydromotors konstant halten, während der in der Rücklaufleitung aufbauende Druck über eine Steuerleitung am Druckminderventil des Arbeitskreises, d.h. an der Druckleitung anliegt.

+ a diesem

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Mit dem aufgezeigten fremdgesteuerten Druckminderventil in der Druckleitung sowie der Reihenschaltung vom Strombegrenzungsventil und Druckbegrenzungsventil in der Rücklaufleitung werden ausschließlich konstante Geschwindigkeiten des Hydromotors angestrebt.

Diese bekannten Einrichtungen sind in der Lage, bei Maschinen kleinerer bis mittlerer Baugröße den erforderlichen Bewegungsablauf eines hydraulischen Schließantriebes in mehr oder weniger zufriedenstellender Weise zu gewährleisten. Sie haben den Nachteil, daß die Bewegung des Werkzeugträgers entweder nur mit konstanter Geschwindigkeit möglich ist, oder daß der Geschwindigkeitsverlauf bei einer Umschaltung von der hohen Eilganggeschwindigkeit zu einer niedrigeren Geschwindigkeit nicht eindeutig beherrscht wird«

Da im Sinn einer Erhöhung der Arbeitsproduktivität der Maschine durch Senkung der Verlustzeiten immer größere Eilganggeschwindigkeiten vorgesehen werden, die Schleichganggeschwindigkeit im Interesse eines sanften Werkzeugschließens beibehalten werden muß, erhöht sich die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den ArbeitGstufen Eilgang und Schleichgang, die ein blaß für die beim Umsteuervorgang abzubauende kinetische Energie der bewegten Massen darstellt. Da bei den angeführten bekannten Einrichtungen die Vernichtung der kinetischen Energie der bewegten Massen lediglich durch die dem Gesamtsystem eigene innere Reibung erfolgt, ergeben sich relativ große Nachlaufwege, die zu einem unstetigen Geschwindigkeitsübergang führen. Wegen der schwankenden Reibungsverhältnisse wird die Geschwindigkeit wegabhängig nicht beherrscht, so daß der zum sanften V/erkzeugschließen erforderliche Schleichgangweg unnötig lang eingestellt werden muß, um Beschädigungen.am Werkzeug zu vermeiden. Je größer die Maschinen sind, um so größer sind die bewegten Massen und die beim Umsteuervorgang zu vernichtende Energie, so daß die bekannten Einrichtungen zur Erzielung eines optimalen Umsteuervorganges mit wachsender Maschinengröße immer ungeeigneter erscheinen.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen vollhydraulischen Schließantrieb, insbesondere für Spritzgußmaschinen zu schaffen, bei dem der den Werkzeugträger aufnehmende Hydromotor im Bereich seiner Endlagen mit geringer Geschwindigkeit, ansonsten mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Außerdem soll eine stoßfreie Verzögerung der im Eilgang bewegten Massen beim Übergang zum Schleichgang, sowie beim Anhalten in der Endlage gewährleistet sein, wobei im Interesse einer niedrigen Taktzeit die für die Verzögerung benötigten und mit der geringen Geschwindigkeit durchfahrenen Wege möglichst klein зеіп sollen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß einem Druckbegrenzungsventil, welches dem Wegeventil des Arbeitskreises zugeordnet ist und möglichen weiteren diesem parallel geschalteten Druckbegrenzungsventilen, je ein zusätzliches der · Vorsteuerung dienendes Druckbegrenzungsventil zugeordnet ist, welches mit Je einem der Steuerung dienenden separaten Wegeventil hydraulisch verbunden ist.

Bei Ausbildung des Hydromotors mit Differentialzylinder besteht Verbindung durch eine⁺der Druckventile, bzw. einem der Drosselventile abgehende Leitung zur größeren Arbeitsfläche des Hydromotors.

Das die Bewegungsrichtung des Hydromotors bestimmende Wegeventil wird durch den Steuerölstrom einer weiteren Hydropumpe beaufschlagt, wobei die Richtung des Steuerölstromes durch ein vom Weg des Hydromotors abhängig und elektrisch gesteuertes weiteres Wegeventil bestimmt wird.

+ я von einem Ausführungsbeispiel

Nachfolgend ist der Erfindungsgegenstand an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert

Es zeigen:

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Pig. 1 den Wirkschaltplan eines vollhydraulischen Schließantriebes als geschlossenen Kreislauf,

Pig, 2 einen weiteren Wirkschaltplan eines vollhydraulischen Schließantriebes als offenen Kreislauf,

Pig, 3 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes der V/erkzeugträgerbewegung.

Eine den Arbeitskreis speisende regelbare Hydropumpe 1 besitzt über Leitung 2 Verbindung zu einem Wegeventil 3 und über weitere Leitungen 4; 5Verbindung zu einem oder mehreren Hydromotoren 6, der/die der Bewegung des Werkzeugträgers 7 dient/dienen» Vom Wegeventil 3 führt eine Leitung 8 zu einem Druckbegrenzungsventilventil 9» welchem ein Drosselventil 10 parallel zugeschaltet ist. Das Druckbegrenzungsventil 9 besitzt über eine weitere Leitung 11 Verbindung zu einem der Vorsteuerung dienendem Druckbegrenzungsventil 12«

Über die Leitung 11 ist mit dem Druckbegrenzungsventil 12 ein V/egeventil 13 parallel geschaltet. Der Hydromotor 6 ist gemäß Pig, 1 bei geschlossenem Kreislauf mit gleich großen wirksamen Arbeitsflächen ausgestattet.

Bei Ausbildung des Hydromotors 6 mit Differentialzylinder (siehe Pig, 2 -offener Kreislauf) ist dem Wegeventil 3 ein weiteres Druckbegrenzungsventil 9' über eine Leitung 14 zugeschaltet, welches über eine Leitung 15 zur Leitung 5 Verbindung aufweist, die zur größeren Arbeitsfläche des Hydromotors 6 führt. Dem Druckbegrenzungsventil 9' sind in gleicher Weise, wie bereits beschrieben, ein Drosselventil 10', ein Druckbegrenzungsventil 12' und ein V/egeventil 13' zugeschaltet. Das Wegeventil 3 ist über Leitungen 16; 17 mit dem Wegeventil 18 und dieses über eine Leitung 19 mit einer den Steuerölstrom erzeugenden Hydropumpe 20 verbunden. Die Wegeventile 13; 13'; werden von elektrischen Schaltelementen 21; 22 in Abhängigkeit vom Weg des Hydromotors 6 gesteuert.

Um den Werkzeugträger 7 zum Zwecke des Schließens des Werkzeuges langsam in Bewegung zu setzen, wird die Hydropumpe 1 auf Schaltstellung 1 und somit auf geringen Förderstrom

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eingestellt·

Das Wegeventil 3 nimmt Schaltstellung II ein, bedingt durch die Schaltstellung II des Wegeventils 18» Dem Hydromotor 6 wird über Leitung 5 Druckflüssigkeit zugeführt, während durch die Verschiebebewegung des Arbeitskolbens des Hydromotors 6 über Leitung 4 und Wegeventil 3 Hydrauliköl vom Hydromotor 6 abgeführt wird. Das der Leitung 8 zugeführte rücklaufende Hydrauliköl wird über das Druckbegrenzungsventil 9 und Drosselventil 10 bei geschlossenem Kreislauf der Saugseite der Hydropumpe 1 wieder zugeführt« Das Wegeventil 13 ist geöffnet, wodurch das aus der Leitung 8 zugeführte Medium über Druckbegrenzungsventil 9 und Leitung 11 drucklos abgeführt wird.

Vm die Schließphase zu beschleunigen, wird bekannterweise die Hydropumpe 1 auf Schaltstellung 2 gebracht,und somit die in Fig. 3 dargestellte Eilganggeschwindigkeit des Hydromotors 6 erreicht. Bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Abstandes von der Schließstellung des Werkzeugträgers 7 erfolgt Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Hydromotors 6 auf die gewünschte Schleichganggeschwindigkeit durch Verstellen der Pumpe 1 auf Schaltstellung 1. Die mit der hohen Eilganggeschwindigkeit bewegte große Мазэе des Werkzeugträgers 7 besitzt eine hohe kinetische Energie die durch Abbremsen vernichtet werden muß, um die Geschwindigkeit möglichst schnell auf den gewünöchten Wert zu verringern. Hierzu dient das Druckbegrenzungsventil 9#Durch Umschalten des Wegeventiles 13 wird der Abfluß aus Leitung 11 unterbrochen, wodurch sich in der Leitung 8 der am „Druckbegrenzungsventil 12 eingestellte Bremsdruck aufbaut. Das Wegeventil 13 bleibt auch nach Erreichen der Schleichganggeschwindigkeit (Punkt C in Abb. 3) geschaltet. Das parallel zum Druckbegrenzungsventil 9 geschaltete Drosselventil 10 ist so eingestellt, daß der nun fließende geringe Ölstrom ohne unnötigen Widerstand über das Drosselventil 10 fließen kann. Dadurch wird es möglich, die Arbeitsstufe "Werkzeugsicherung" (Schließen des Werkzeuges mit nur geringem hydraulischen Druck) zu realisieren. Bei Erreichen der Schließstellung des Werk-

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zeugträgera 7 wird durch das Schaltelement 22 die Hydropumpe 1 auf Nullstellung gebracht.

Das Offnen des Werkzeugträgers 7 erfordert die Rücklaufbewegung des Arbeitskolbens des Hydromotors 6. Hierzu wird das Wegeventil 3 auf Schaltstellung I umgeschaltet. Dies wiederum erfolgt durch das Wegeventil 18, welches nunmehr Schaltstellung I einnimmt, wodurch der von der Hydropumpe 20 geförderte Druckstrom über die Leitung 17 zum Wegeventil 3 gelangt.

Das Beschleunigen und Abbremsen des Hydromotors 6 für die Rücklaufbewegung erfolgt in gleicher Weise durch Verstellen der Hydropumpe 1 innerhalb der angegebenen Schaltstellungen. Das Erzielen der Bremswirkung des Hydromotors 6 wird genau wie bei der Vorlaufbewegung durch entsprechende Schaltungen des Wegeventils 13 auf Schaltstellung II erreicht.

Das bei Verwendung eines Hydromotors 6 mit Differentialzylinder (Pig* 2) verwendete zweite Druckbegrenzungsventil 9' beßitzt die gleiche erfindungsgemäße Anordnung wie das Druckbegrenzungsventil 9 gemäß Pig. 1. Über die vom Druckbegrenzungsventil 9' zum Hydromotor 6 führende Leitung 15 wird die zum Ausgleich der auf der größeren Zylinderseite des.-Hydromotors 6 benötigte größere Ölmenge zugeführt.

Claims (3)

153105 Erfindungsaxispruch

1. Vollhydraulischer Schließantrieb, insbesondere für Spritzgußmaschinen, dessen Werkzeugträger durch einen doppeltwirkenden Hydromotor bestätigt wird, wobei zwischen Hydromotor und einer den Arbeitskreis speisenden Hydropumpe ein Wegeventil zur Richtungsumkehr dieses Hydromotors angeordnet ist, wobei von diesem Wegeventil eine separate Leitung zu einem Druckbegrenzungsventil führt dem ein Drosselventil parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckbegrenzungsventil (9) und möglichen weiteren diesem parallel geschalteten Druckbegrenzungaventilen (9') je ein zusätzliches der Versteuerung dienendes Druckbegrenzungsventil (12*12·) augeordnet ist, welches mit je einem der Steuerung dienenden separaten Wegeventil (13»13') hydraulisch verbunden ist.

2« Vollhydraulischer Schließantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Hydromotors (6) mit Differentialzylinder durch eine von einem der Druckbegrenzungsventile (9') bzw. der Drosselventile (Ю¹) abgehende Leitung (15) Verbindung zur größeren Arbeitsfläche des Hydromotors (6) besteht.

3· Vollhydraulischer Schließantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (3) durch den Steuerölstrom einer weiteren Hydropumpe (20) beaufschlagt wird, wobei die Richtung des Steuerölstromes durch ein vom Weg des Hydromotors (6) abhängig und elektrisch gesteuertes weiteres Wegeventil (18) bestimmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen