DE102011012714A1 - Hydraulische Antriebseinheit für Spritzgießmaschine - Google Patents

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Abstract

Hydraulische Antriebseinheit (1) für eine Spritzgießmaschine, mit: – einem hydraulisch zwischen zwei Endpositionen (E1, E2) in einem Zylinder (2) bewegbaren Kolben zum Bewegen eines Spritzgießmaschinenteils, – einer Hydraulikpumpe (4) zum Fördern von Hydraulikflüssigkeit, – einer Hydraulikleitung (5) zwischen Hydraulikpumpe (4) und Zylinder (2) und – einer Steuer- oder Regeleinheit (7) zum Steuern bzw. Regeln der Hydraulikpumpe (4), wobei von einer Messeinrichtung das Durchflussvolumen (Q) der Hydraulikflüssigkeit pro Zeiteinheit (t) messbar ist und ein entsprechendes Signal der Steuer- oder Regeleinheit (7) weiterleitbar ist, welche daraus die Position (P) des Kolbens berechnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinheit für eine Spritzgießmaschine, mit einem hydraulisch zwischen zwei Endpositionen in einem Zylinder bewegbaren Kolben zum Bewegen eines Spritzgießmaschinenteils, einer Hydraulikpumpe zum Fördern von Hydraulikflüssigkeit, einer Hydraulikleitung zwischen Hydraulikpumpe und Zylinder und einer Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern bzw. Regeln der Hydraulikpumpe (und gegebenenfalls eines Ventils). Weiters betrifft die Erfindung eine Spritzgießmaschine mit einer solchen hydraulischen Antriebseinheit.
  • In den unterschiedlichsten Bereichen bzw. Baueinheiten einer Spritzgießmaschine werden hydraulisch angetriebene Bewegungen durchgeführt. Beispielsweise sind derartige Antriebseinheiten für Kernzüge, Auswerfer, Aufspannplatten und Ähnliches vorgesehen, wobei meist eine translatorische Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder durch die entsprechende Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in einen bestimmten Zylinderbereich erfolgt. Wichtig bei derartigen hydraulischen Antriebseinheiten ist, dass durch das gesamte Hydrauliksystem möglichst exakt eine Bewegung und Position des Kolbens eingestellt werden kann, sodass der jeweilige Spritzgießmaschinenzyklus genau, problemlos und energieeffizient durchgeführt werden kann, wobei die Steuer- oder Regeleinheit ausgehend von erfassten Daten während eines Spritzgießmaschinenzyklus die Hydraulikfördermengen der Hydraulikpumpe bzw. eines gegebenenfalls vorhandenen Ventils steuern und regeln kann.
  • Um eine möglichst genaue Position des Kolbens im Zylinder ermitteln zu können, ist beispielsweise aus der DE 10 2007 007 005 A1 eine elektrohydraulische Steueranordnung mit einer verstellbaren Fluidpumpe und einem drehzahlvariablen elektrischen Antrieb für eine Spritzgießmaschine bekannt, wobei von erfassten Daten eines Wegmesssystems auf die Position des Kolbens rückgeschlossen wird. In Abhängigkeit dieser Messgröße werden dann gewisse Stellgrößen und der Bedarf an Druckmittel für die einzelnen Phasen eines Spritzgießprozesses berechnet.
  • In ähnlicher Art und Weise ist in der DE 34 04 927 A1 eine hydraulische Steuereinrichtung für den Spritzzylinder einer Kunststoffspritzgießmaschine mit einem elektromechanischen Wegmesssystem bekannt.
  • In der DE 10 2008 010 703 A1 ist im Detail ein solches Wegmesssystem zur Erfassung der Position eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit bekannt.
  • Nachteilig bei solchen hydraulischen Antriebseinheiten ist, dass Wegmesssysteme einen relativ hohen Platzbedarf im Bereich einer Spritzgießmaschine haben, separate Anschlüsse und Verkabelungen aufweisen müssen und in die gesamte Steuerung bzw. Regelung eingebunden werden müssen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte hydraulische Antriebseinheit anzugeben. Insbesondere soll auf ein aufwendiges und umständliches Wegmesssystem zur Detektierung der Kolbenposition – unter Beibehaltung der regelungstechnischen Vorteile – verzichtet werden können.
  • Dies wird für eine hydraulische Antriebseinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass von einer Messeinrichtung das Durchflussvolumen der Hydraulikflüssigkeit pro Zeiteinheit (in der Hydraulikleitung bzw. zu Beginn der Hydraulikleitung) messbar ist und ein entsprechendes Signal der Steuer- oder Regeleinheit weiterleitbar ist, welche daraus die Position des Kolbens berechnet. Dadurch kann ohne direkte, aber umständliche Messung der Position des Kolbens von der Messeinrichtung auf die Kolbenposition rückgeschlossen werden. Mit anderen Worten wird von der Durchflussmenge an Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitung auf die Position des angetriebenen Kolbens rückgeschlossen.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass von der Messeinrichtung mittels eines in der Hydraulikleitung angeordneten Ventils zum Einstellen des Durchflussvolumens und/oder des Hydraulikdrucks das Durchflussvolumen messbar ist. Dabei liefert das Ventil ein Istwertsignal, dass dem tatsächlichen Durchflussvolumen entspricht (abhängig vom Lastdruck). Wird dieses Signal nun in die Steuerung während des Zylinderhubes über die Zeit ausgewertet, entspricht dieser Wert folglich dem Zylindervolumen. D. h., müsste beispielsweise bei einem Kernzugzylinder einmal ein Referenzhub (egal mit welcher Geschwindigkeit) gefahren werden, um das tatsächliche Zylindervolumen zu ermitteln. In der Steuerung wird dann der Mengen-Istwert in einen Wegwert umgerechnet, wodurch die Zylinder über diesen „Quasi-Istwert” die Vorteile der Wegaufnehmer nutzen können.
  • Besonders bevorzugt kann dazu vorgesehen sein, dass dieses Ventil in Form eines sogenannten pQ-Ventils ausgebildet ist, wobei die Anordnung dieses pQ-Ventils zwischen Pumpe und Verbraucher sowohl die Steuerung und Regelung des Hydraulikdrucks und/oder des Volumenstroms erlaubt als auch im Ausgangsbereich des pQ-Ventils die tatsächlich durchfließende Hydraulikmenge misst. In einem solchen pQ-Ventil können die Druck- und Mengenproportionalfunktionen der aus dem Stand der Technik bekannten Ventile integriert sein.
  • Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, dass kein Wegaufnehmer im Werkzeug erforderlich ist und nur ein Ventil vorhanden sein muss. Zusätzlich können harte Anschläge des Kernzugs in der Endlage verhindert werden durch gezieltes Abbremsen (Rampe). Auch hohe Druckspitzen in den Kernendlagen können durch rechtzeitiges Abbremsen vor der Endlage verhindert werden. Die Kernzüge können auch auf Zwischenstopp gefahren werden. Zudem ist es möglich die Kerne als Auswerfer mit Profilabarbeitung zu verwenden, wodurch eine saubere und gezielte Übergabe an einen Roboter ermöglicht wird. Diese Funktionsbeschreibungen für den Kernzug sind beispielhaft und könnten für alle Bewegungen in der Spritzgießmaschine verwendet werden.
  • Gemäß einem zweiten, alternativen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass von der Messeinrichtung mittels der Hydraulikpumpe das Durchflussvolumen messbar ist. Es wird somit nicht das pQ-Ventil verwendet (welches somit entfallen kann), sondern die Durchflussmengenerfassung erfolgt über den Schwenkwinkel der Pumpe. Die Hydraulikpumpe liefert ein Istwertsignal, dass dem aktuellen Pumpenvolumenstrom entspricht. Das Signal wird, ähnlich der pQ-Ventil-Auswertung, während eines Zylinderhubes über die Zeit in der Steuer- oder Regeleinheit ausgewertet, was folglich dem Zylindervolumen entspricht. Ein Referenzhub ist hier ebenso erforderlich um das tatsächliche Zylindervolumen zu ermitteln. In der Steuerung wird dann der Mengen-Istwert in einen Wegwert umgerechnet und die Zylinder können über diesen „Quasi-Istwert” die Vorteil der Wegaufnehmer nutzen (siehe auch Vorteile zum ersten Ausführungsbeispiel).
  • Die zusätzlichen Vorteile dieser Messung über die Pumpe gegenüber der Messung über das Ventil liegen in der Kosteneinsparung, da kein Ventil mehr notwendig ist, und dass die Messvariante praktisch in jeder bereits bestehenden Spritzgießmaschine eingebaut und angewendet werden kann.
  • Dagegen hat die Messung über das Ventil gegenüber der Messung über die Pumpe die Vorteile, dass parallele Bewegungen mehrere Zylinder (Systeme) möglich sind und dass aufgrund der kürzeren verbleibenden Länge der Hydraulikleitung vom Ventil zum Zylinder die Messung genauer wird.
  • Bei beiden genannten Varianten kann eine Lernfunktion vorgesehen sein. Durch diese Lernfunktion wird die Genauigkeit stufenweise verbessert. Der während des Kalibriervorganges gemessen Weg-Istwert(=Pumpenmenge) wird bei einem Normalbetrieb erneut gemessen und korrigiert. Dieser Vorgang kann einmalig oder zyklisch eingestellt werden. Anstelle der Kalibrierung könnte das Zylindervolumen für beide Richtungen eingegeben werden. Eine anschließende Lernfunktion verbessert diese Einstellung. Es ist auch möglich, die Zylinderdaten (Hub, Stangen- und Kolbendurchmesser) als Parameter in die Steuer- oder Regeleinheit einzugeben. Daraus wird das Zylindervolumen für beide Richtungen berechnet. Auch hierbei kann eine anschließende Lernfunktion die Einstellungen verbessern.
  • Es ist auch vorstellbar, die Endlagenschalter der Zylinderendlagen im Werkzeug zu eliminieren, da aufgrund der ständig laufenden Volumenberechnung die Position des Zylinders jederzeit aktuell verfügbar ist. Die Endlage bei einem Kalibriervorgang würde dann dadurch erkannt, dass der Volumenstrom-Istwert bei 0 liegt. Diese Methode ist auch für die Endlagenerkennung des Zylinder anwendbar.
  • Weiters können für verschiedene Geschwindigkeiteinstellungen eigene Kennlinien hinterlegt werden, die in einem Kalibriervorgang ermittelt werden.
  • Bei beiden genannten Ausführungsbeispielen (Durchflussmengenerfassung über Ventil oder Pumpe) kann die Messeinrichtung direkt in das Ventil bzw. die Pumpe integriert sein. Beispielweise als konkreter Durchflussmengensensor oder als konkreter Schwenkwinkelsensor, aus deren erfassten Daten dann die Durchflussmenge unter Einbeziehung der Durchflusszeit abgeleitet bzw. berechnet werden kann.
  • Für beide Ausführungsvarianten kann vorgesehen sein, dass in der Steuer- oder Regeleinheit das tatsächliche, in einer Referenzfahrt ermittelbare, maximale Zylindervolumen hinterlegt ist, wobei ein Menge-Weg-Umrechner das in bestimmten Zeitabständen vom Ventil übermittelte Durchflussvolumen addiert und in Abhängigkeit vom maximalen Zylindervolumen in einen Wegwert des Kolbens umrechnet. Dieser Menge-Weg-Umrechner kann der Steuer- oder Regeleinheit vorgeschaltet sein oder einen Teil der Steuer- oder Regeleinheit bilden. Wesentlich ist, dass an diesen Menge-Weg-Umrechner in regelmäßigen Zeitabständen (z. B. alle 6 Millisekunden) die jeweilige Durchflussmenge im Ventil bzw. in der Pumpe von einem entsprechenden Sensor übermittelt werden und daraus die in einem bestimmten Zeitraum geförderte Menge an Hydraulikflüssigkeit durch Zusammenzählen errechnet. Dieser Volumenwert wird in Bezug zum maximal möglichen Zylindervolumen gesetzt, woraus sich das Füllvolumen des Zylinders und somit die Position des Kolbens errechnen lässt.
  • Schutz wird auch begehrt für eine Spritzgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebseinheit.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Antriebseinheit nach dem Stand der Technik,
  • 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebseinheit mit Messung über ein Ventil und
  • 3 und 4 schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebseinheit mit Messung über die Pumpe.
  • Es sei angemerkt, dass sich die im Folgenden genannten Funktionsbeschreibungen auf einen Kernzug einer Spritzgießmaschine beziehen, wobei dies nur als beispielhafte Beschreibung zu sehen ist, da die generelle Funktion für alle Bewegungen eines hydraulisch angetriebenen Bauteils einer Spritzgießmaschine verwendet werden kann.
  • Generell kann von einer hydraulischen Antriebseinheit 1 über einen Kolben eines Zylinders 2 beispielsweise ein Kernzug im Bereich einer fixen Formaufspannplatte 3 bewegt werden. An dieser fixen Formaufspannplatte 3 ist eine Formhälfte 9 angeordnet, wobei in Richtung Formhälfte 9 eine zweite Formhälfte 10 über eine bewegbare Formaufspannplatte 11 bewegbar ist.
  • Bei standardmäßigen Spritzgießmaschinen erfolgt die Druck- und Mengenansteuerung einer Bewegungsvorrichtung (Zylinder 2 samt Kolben) von Spritzgießmaschinenteilen über Regelpumpen. In Sonderfällen – wie in 1 dargestellt – wird ein Druckproportionalventil eingesetzt. Dadurch kann über einen Bildschirm für jedes Spritzgießmaschinenteil (beispielsweise einen Kernzug) einzeln eine eigene Druckausgabe erfolgen, selbst wenn mehrere Kernzüge parallel betrieben werden.
  • Weiters kann optional ein Mengenproportionalventil eingesetzt werden, wodurch einzelne Kernzüge zueinander parallel mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden können. Die Positionierung der einzelnen Kernzüge bzw. der Zylinder 2 der Kernzüge erfolgt dabei über Endschalter bzw. – wie im dargestellten Fall gemäß 1 – über Wegaufnehmer 8. Diese Wegaufnehmer 8 weisen jedoch einen relativ hohen Platzbedarf auf, bedürfen einer separaten und relativ umständlichen Einbindung in die Steuerung und sind kostenintensiv.
  • Generell wird eine Hydraulikpumpe 4 (mit nicht dargestelltem vorgeschalteten Motor) über Steuersignale S von einer Steuer- oder Regeleinheit 7 gesteuert bzw. geregelt. Zusätzlich gehen von dieser Steuer- oder Regeleinheit ausgehend von hinterlegten Sollprofilen ein Drucksollwert psoll und ein Volumenstromsollwert Qsoll an das Ventil 6, wodurch die Steuer- oder Regeleinheit 7 den Volumenstrom Q und den Hydraulikdruck p in der Hydraulikleitung 5 nach der Pumpe 4 bzw. nach dem Ventil 6 bis hin zum Verbraucher (Zylinder 2) steuert bzw. regelt.
  • Im Stand der Technik (siehe 1) wird die durch die zugeführte Hydraulikflüssigkeit veränderte Position P des Kolbens 12 des Zylinders 2 durch einen Wegaufnehmer 8 detektiert und als Wegwert Wegist an die Steuer- oder Regeleinheit 7 ausgegeben.
  • Demgegenüber wird gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung – siehe 2 – vom Ventil 6 selbst das Durchflussvolumen Q der Hydraulikflüssigkeit in der Hydraulikleitung 5 pro Zeiteinheit t gemessen und ein entsprechendes Signal der Steuer- oder Regeleinheit 7 bzw. einem Menge-Weg-Umrechner Qs weitergeleitet, welcher daraus die Position P des Kolbens 12 des Zylinders 2 berechnet und ein entsprechendes Signal Wegist der Steuer- oder Regeleinheit 7 zuführt. Demgemäß ist die Messeinrichtung Teil des Ventils 6. Durch den Menge-Weg-Umrechner Qs wird somit indirekt über das Ventil 6 auf das Zylindervolumen V rückgeschlossen. Dadurch steht der Steuer- oder Regeleinheit 7 ein Wegwert Wegist zur Verfügung, der der Position P des Kolbens 12 zwischen den Endpositionen E1 und E2 – ohne Verwendung eines Wegaufnehmers 8 – entspricht.
  • Wie aus 3 ersichtlich, ist gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung auch kein Ventil 6 mehr notwendig. Vielmehr dient die Pumpe 4 selbst zur Messung des Durchflussvolumens Qist durch die Pumpe 4 und somit in weiterer Folge durch die Hydraulikleitung 5. Die Messeinrichtung ist somit teil der Pumpe 4. Es kann auch der Hydraulikdruck pist in der Pumpe 4 gemessen werden. Diese gemessenen Werte Qist und pist werden dann der Steuer- bzw. Regeleinheit 7 zugeführt, wobei durch einen Menge-Weg-Umrechner Qs der Steuer- oder Regeleinheit somit indirekt über die Pumpe 4 auf das Zylindervolumen V rückgeschlossen werden kann.
  • In 4 ist noch veranschaulicht, wie von der Steuer- oder Regeleinheit in einem Speicher hinterlegte Kennlinien für die Ausgabe eines Drucksollwerts psoll und/oder eines Volumenstromsoliwert Qsoll an die Pumpe 4 als Berechnungs- und Steuerungsbasis herangezogen werden können.
  • Durch diese erfindungsgemäße hydraulische Antriebseinheit 1 gemäß der 2, 3 und 4 können die Vorteile eines Wegaufnehmers 8 – ohne Verwendung desselben – genutzt werden. Somit ist als Vorteil gegenüber dem Stand der Technik entweder nur mehr ein Ventil 6, beispielsweise in Form eines pQ-Ventils, oder überhaupt nur mehr die Pumpe 4 notwendig. Durch das Zuführen des Wegwertes Wegist können harte Anschläge des Kernzugs in der Endlage verhindert werden (beispielsweise durch gezieltes Abbremsen). Zusätzlich können die Kolben der Zylinder in verschiedensten Zwischenpositionen gestoppt werden. Weiters können hohe Druckspitzen in den Kernendlagen durch rechtzeitiges Abbremsen verhindert werden. Bei Kernen als Auswerfer mit Profilabarbeitung ist eine saubere Übergabe an einen Roboter möglich.
  • Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist auch, dass das Durchflussvolumen Q unabhängig vom Lastdruck ermittelt werden kann. Weiters ist es vorteilhaft, dass in einem Eichzyklus ein Referenzhub (egal mit welcher Geschwindigkeit) gefahren werden kann, um das tatsächliche Zylindervolumen V zu ermitteln. Dieses neue System ist auch einfach auf bereits bestehenden Spritzgießmaschinen nachrüstbar, da die Ölmenge (Volumenstrom Q) proportional zur gefahrenen Position P des Kolbens ist.
  • Somit wird durch die hier vorliegende Erfindung eine verbesserte hydraulische Antriebseinheit 1 gezeigt, bei der von der von einer Messeinrichtung gemessenen Durchflussmenge Q an Hydraulikflüssigkeit durch eine Hydraulikleitung 5 auf die Kolbenposition P eines Verbrauchers 2 rückgeschlossen werden kann und dieser Wert der Steuer- oder Regeleinheit als Berechnungsgrundlage für das Einstellen des Durchflussvolumens Q und/oder des Hydraulikdruckes p im Ventil 6 bzw. in der Hydraulikpumpe 4 dient. Die Messeinrichtung verwendete entweder Messsignale des Ventils 6 oder der Pumpe 4 zum Ermitteln der Durchflussmange Q.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007007005 A1 [0003]
    • DE 3404927 A1 [0004]
    • DE 102008010703 A1 [0005]

Claims (6)

  1. Hydraulische Antriebseinheit (1) für eine Spritzgießmaschine, mit: – einem hydraulisch zwischen zwei Endpositionen (E1, E2) in einem Zylinder (2) bewegbaren Kolben zum Bewegen eines Spritzgießmaschinenteils, – einer Hydraulikpumpe (4) zum Fördern von Hydraulikflüssigkeit, – einer Hydraulikleitung (5) zwischen Hydraulikpumpe (4) und Zylinder (2) und – einer Steuer- oder Regeleinheit (7) zum Steuern bzw. Regeln der Hydraulikpumpe (4), dadurch gekennzeichnet, dass von einer Messeinrichtung das Durchflussvolumen (Q) der Hydraulikflüssigkeit pro Zeiteinheit (t) messbar ist und ein entsprechendes Signal der Steuer- oder Regeleinheit (7) weiterleitbar ist, welche daraus die Position (P) des Kolbens berechnet.
  2. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuer- oder Regeleinheit (7) das tatsächliche, in einer Referenzfahrt ermittelbare, maximale Zylindervolumen (V) hinterlegt ist, wobei ein Menge-Weg-Umrechner (Qs) das in bestimmten Zeitabständen (t) von der Messeinrichtung übermittelte Durchflussvolumen (Q) addiert und in Abhängigkeit vom maximalen Zylindervolumen (V) in einen Wegwert (Wegist) des Kolbens umrechnet.
  3. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Messeinrichtung mittels der Hydraulikpumpe (4) das Durchflussvolumen (Q) messbar ist.
  4. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Messeinrichtung mittels eines in der Hydraulikleitung (5) angeordneten Ventils (6) zum Einstellen des Durchflussvolumens (Q) und/oder des Hydraulikdrucks (p) das Durchflussvolumen (Q) messbar ist.
  5. Hydraulische Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (6) von der Steuer- oder Regeleinheit (7) steuer- oder regelbar ist.
  6. Spritzgießmaschine, gekennzeichnet durch eine hydraulische Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2725241A1 (de) * 2012-10-29 2014-04-30 MOOG GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eines Volumens
DE102015007568A1 (de) 2014-06-16 2015-12-17 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Überwachen der Bewegung einer Kolbenzylindereinheit
DE102018116234A1 (de) 2017-07-12 2019-01-17 Engel Austria Gmbh Hydrauliksystem für eine Formgebungsmaschine
CN112873763A (zh) * 2020-12-25 2021-06-01 李飞 一种模具用加工成型装置
DE102021104398A1 (de) 2021-02-24 2022-08-25 Arburg Gmbh + Co Kg Hydraulikeinrichtung sowie Verfahren zur Regelung einer Hydraulikeinrichtung
AT526711A1 (de) * 2022-12-14 2024-06-15 Engel Austria Gmbh Hydraulische Antriebseinheit für eine Formgebungsmaschine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800006688A1 (it) * 2018-06-26 2019-12-26 Sistema e procedimento di controllo di un'apparecchiatura di stampaggio ad iniezione di materie plastiche
IT201900013278A1 (it) * 2019-07-30 2021-01-30 Inglass Spa “Metodo per azionare un attuatore a fluido”

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3404927A1 (de) 1984-02-11 1985-08-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulische steuereinrichtung fuer die einspritzeinheit einer kunststoff-spritzgiessmaschine
DE102007007005A1 (de) 2007-02-08 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Elektrohydraulische Steueranordnung
DE102008010703A1 (de) 2008-02-22 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Messsystem zur Erfassung der Position des Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit, Kolben-Zylindereinheit mit einem solchen Messsystem und Verfahren zur Erfassung der Position eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100466753B1 (ko) * 1997-04-16 2005-04-14 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 사판식가변용량펌프의제어장치
DE50101613D1 (de) * 2000-04-20 2004-04-08 Procontrol Ag Flawil Verfahren sowie antriebssystem für die steuerung/regelung der linearen press-/giessbewegung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3404927A1 (de) 1984-02-11 1985-08-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulische steuereinrichtung fuer die einspritzeinheit einer kunststoff-spritzgiessmaschine
DE102007007005A1 (de) 2007-02-08 2008-08-14 Robert Bosch Gmbh Elektrohydraulische Steueranordnung
DE102008010703A1 (de) 2008-02-22 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Messsystem zur Erfassung der Position des Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit, Kolben-Zylindereinheit mit einem solchen Messsystem und Verfahren zur Erfassung der Position eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2725241A1 (de) * 2012-10-29 2014-04-30 MOOG GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eines Volumens
DE102015007568A1 (de) 2014-06-16 2015-12-17 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Überwachen der Bewegung einer Kolbenzylindereinheit
DE102018116234A1 (de) 2017-07-12 2019-01-17 Engel Austria Gmbh Hydrauliksystem für eine Formgebungsmaschine
CN112873763A (zh) * 2020-12-25 2021-06-01 李飞 一种模具用加工成型装置
DE102021104398A1 (de) 2021-02-24 2022-08-25 Arburg Gmbh + Co Kg Hydraulikeinrichtung sowie Verfahren zur Regelung einer Hydraulikeinrichtung
WO2022179971A1 (de) 2021-02-24 2022-09-01 Arburg Gmbh + Co Kg Hydraulikeinrichtung sowie verfahren zur regelung einer hydraulikeinrichtung
AT526711A1 (de) * 2022-12-14 2024-06-15 Engel Austria Gmbh Hydraulische Antriebseinheit für eine Formgebungsmaschine

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