DE1554912C

DE1554912C - Quick-closing cams for plastic injection molding machines

Info

Publication number: DE1554912C
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim 5880 Luden scheid Langenohl
Original assignee: Dr Ing FnU Sommer Nachf, 5880 Ludenscheid
Publication date: 1971-09-09

Description

i 554 912i 554 912

Die Erfindung betrifft einen Schnellschließzylinder für Kunststoff-Spritzgießmaschinen mit einem kleinen Zylinder Tür die Hubbewegung und einem großen Zylinder für die Schließbewegung und Schließdruckerzeugung, bei dem die hohl ausgebildete Kolbenstange eines beidseitig beaufschlagbaren Schließkolbens den kleinen Zylinder für die Hubbewegung bildet und aus dem Schließdruckraum in den Innenraum eines Führungszylinders über ein mit der Rückseite des Führungszylinders fest verbundenes Rohrstück abgedichtet verschiebbar ist, wobei der Innenraum der hohlen Kolbenstange über das feste Rohrstück im Schließsinne beaufschlagbar und am Ende der Hubbewegung durch ein wegabhängig gesteuertes Schieberventil mit dem ringförmigen Innenraum des Führungszylinders verbindbar ist, und bei dem im Schließkolben ein den Schließdruckraum und öffnungsdruckraum verbindender Überströmkanal vorgesehen ist, der am Ende der Hubbewegung durch einen in einer Ausnehmung im rückholseitigen Dekkel des Schließzylinders angeordneten Ansatz verschließbar ist.The invention relates to a quick lock cylinder for plastic injection molding machines with a small Cylinder door for the lifting movement and a large cylinder for the closing movement and closing pressure generation, in which the hollow piston rod of a closing piston that can be acted upon on both sides forms the small cylinder for the lifting movement and from the locking pressure chamber into the interior of a guide cylinder via a piece of pipe firmly connected to the rear of the guide cylinder is displaceable in a sealed manner, the interior of the hollow piston rod over the fixed pipe section can be acted upon in the closing direction and at the end of the lifting movement by a travel-dependent controlled Slide valve can be connected to the annular interior of the guide cylinder, and in the case of the im Closing piston an overflow channel connecting the closing pressure space and opening pressure space is provided is that at the end of the lifting movement by a in a recess in the return-side cover of the lock cylinder arranged approach is lockable.

Ein insbesondere für kleinere Kunststoff-Spritzgießmaschinen geeigneter Schnellschließzylinder dieser Art ist Gegenstand eines älteren, nicht veröffentlichten Vorschlages, wobei der feststehende Ansatz während der Schließbewegung den Öffnungsdruckraum und den Schließdruckraum gegeneinander absperrt, so daß das hydraulische Druckmittel nicht mehr vom Öffnungsdruckraum zum Schließdruckraum umgewälzt werden kann. Das dadurch entstehende Vakuum öffnet ein Saugventil und saugt das Druckmittel aus einem Reservebehälter in den Schließdruckraum. Trotz der verhältnismäßig langsamen Schließbewegung muß das Saugventil bei zulässiger Sauggeschwindigkeit relativ groß sein.Especially for smaller plastic injection molding machines suitable quick lock cylinder of this type is the subject of an older, unpublished Proposal, the fixed approach during the closing movement the opening pressure space and shut off the closing pressure chamber from one another, so that the hydraulic pressure medium is no longer from Opening pressure chamber can be circulated to the closing pressure chamber. The resulting vacuum opens a suction valve and sucks the pressure medium from a reserve container into the closing pressure chamber. Despite the relatively slow closing movement, the suction valve must be at the permissible suction speed be relatively large.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen insbesonderen für größere Kunststoff-Spritzgießmaschinen geeigneten Schnellschließzylinder zu schaffen, bei dem das Nachsaugen des Druckmittels in den Schließdruckraum bei der Schließbewegung des Schließkolbens nicht mehr über ein Saugventil erforderlich und darüber hinaus eine variable Änderung des Schließkolbens möglich sind.The object of the invention is, in particular, for larger plastic injection molding machines to create suitable quick-lock cylinder, in which the suction of the pressure medium into the Closing pressure chamber no longer required via a suction valve during the closing movement of the closing piston and, moreover, a variable change in the closing piston is possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Ansatz als Steuertauchkolben ausgebildet ist, der in der zylindrischen Ausnehmung des rückholseitigen Deckels des Schließzylinders verschiebbar gelagert ist und dessen eine als Schrägschulter ausgebildete Druckfläche vom Öffnungsdruckraum her durch Kanäle im rückholseitigen Deckel beaufschlagbar ist und dessen andere Druckfläche einerseits über eine Leitung, eine davon abzweigende Leitung, in die ein Vorspannventil und ein Rückschlagventil geschaltet sind, und eine weitere Leitung mit Druckmittel beaufschlagbar, andererseits über eine von der letztgenannten Leitung abzweigende Leitung, ein Vorspannventil und ein Magnetsteuerventil vom Druck entlastbar ist.The invention solves this problem in that the approach is designed as a control plunger, the slidably mounted in the cylindrical recess of the return-side cover of the lock cylinder is and its one pressure surface designed as a sloping shoulder from the opening pressure chamber through Canals in the return lid can be acted upon and the other pressure surface on the one hand via a Line, a line branching off from it, into which a preload valve and a check valve are connected are, and another line can be acted upon with pressure medium, on the other hand via one of the latter Line branching line, a preload valve and a solenoid control valve from the pressure can be relieved.

Hierdurch wird eine wesentlich bessere Ausnutzung der Maschine erreicht. Während bisher der Langsam-Öffnungshub entsprechend der Eintauchtiefe des Ansatzes in den Schließkolben stets konstant war, kann gemäß der Erfindung die Hublänge des Langsam-Öffnungshubes von z. B. 30 mm auf 0 mm reduziert werden. Wird nur eine geringe Anfangsöffnungskraft benötigt, die von der Art des Werkzeugs abhängig ist, so kann der Steuertauchkolben vor der Öffnungsbewegung des Werkzeugs aus dem Schließkolben hydraulisch herausgezogen werden. Hierdurch beträgt der Langsam-Öffnungshub 0 mm. Die Maschine öffnet sofort und schnell.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Steuertauchkolben mehrere Längenabschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufweisen, und zwar einen mittleren Abschnitt, einen dem Schließkolben zugekehrten, durch die Schrägschulter abgesetzten Fortsatz, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der des Überströmkanals, sowie auf der dem Schließkolben abgewandten Seite einen als Anschlag wirkenden, im Durchmesser kleiner bemessenen Längenabschnitt. Ferner kann der Schließdruckraum sowohl über eine zwischen dem Vorspannventil und dem Rückschlagventil abzweigende Leitung, in die ein Vorspannventil geschaltet ist, und die weiteren Leitungen mit einer Pumpe als auch über eine Ablaufleitung, ein Vorspannventil und das Magnetsteuerventil mit einem Reservebehälter verbunden werden. In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht Es zeigtThis results in a significantly better utilization of the machine. While so far the slow opening stroke was always constant according to the depth of immersion of the approach in the closing piston, according to the invention, the stroke length of the slow opening stroke of z. B. 30 mm can be reduced to 0 mm. If only a small initial opening force is required, which depends on the type of tool, the plunger control piston can be hydraulically pulled out of the closing piston before the opening movement of the tool. As a result, the slow opening stroke is 0 mm. The machine opens immediately and quickly.
In a further embodiment of the invention, the immersion control piston can have several length sections of different diameters, namely a middle section, an extension facing the closing piston, offset by the inclined shoulder, the diameter of which is slightly smaller than that of the overflow channel, and on the side facing away from the closing piston an as Stop acting, smaller in diameter dimensioned length section. Furthermore, the closing pressure chamber can be connected both via a line branching off between the preload valve and the check valve, into which a preload valve is connected, and the other lines to a pump, and via a drain line, a preload valve and the solenoid control valve to a reserve tank. In the drawings the invention is illustrated by way of example

F i g. I einen senkrechten Längsschnitt durch einen Schnellschließzylinder undF i g. I a vertical longitudinal section through a quick lock cylinder and

Fig. II ein Schaltbild zur Steuerung des Schnellschließzylinders nach Fig. I in schematischer Darstellung. Fig. II is a circuit diagram for controlling the quick lock cylinder according to Fig. I in a schematic representation.

Gemäß den F i g. I und II fördert eine Pumpe 1 im Sinne einer Schließbewegung nach Betätigung eines Magneten 2 und einer damit verbundenen Steuerung eines Schaltschiebers 3 Druckmittel über eine Leitung 4 in eine Bohrung 5 eines feststehenden Rohrstückes 6, das in einem Führungszylinder 7 koaxial angeordnet ist. Das Druckmittel tritt durch die Bohrung 5 des Rohrstückes 6 hindurch in einen Innenraum 8 einer hohlen Kolbenstange 9, die mit einem Schließkolben 10 als Ganzes ausgebildet und an ihrem in Schließrichtung vorderen Ende durch einen Boden 11 verschlossen ist. Infolge der kleinen Fläche des Bodens 11 wird der Schließkolben 10 mit relativ hoher Geschwindigkeit in der Schließrichtung des Pfeils λ: bewegt. Während dieser Schließbewegung des Schließkolbens 10 wird das in einem Öffnungsdruckraum 12 des Zylinders befindliche Druckmittel durch Überströmkanäle 13, 14 im Schließkolben zum Schließdruckraum 15 des Zylinders umgewälzt. Während der Überströmkanal 13 koaxial zum Schnellschließzylinder angeordnet und mit großem Durchmesser versehen ist, besteht der Überströmkanal 14 aus zwei oder mehreren radialen Bohrungen in einem in Öffnungsrichtung y vorstehenden, einen Bestandteil des Schließkolbens bildenden Ansatz 16 mit einem gegenüber dem Schließkolben geringeren Durchmesser.According to FIGS. I and II convey a pump 1 in the sense of a closing movement after actuation of a magnet 2 and an associated control of a slide valve 3 pressure medium via a line 4 into a bore 5 of a fixed pipe section 6, which is arranged coaxially in a guide cylinder 7. The pressure medium passes through the bore 5 of the pipe section 6 into an interior space 8 of a hollow piston rod 9, which is formed as a whole with a closing piston 10 and is closed at its front end in the closing direction by a base 11. As a result of the small area of the base 11, the closing piston 10 is moved at a relatively high speed in the closing direction of the arrow λ :. During this closing movement of the closing piston 10, the pressure medium located in an opening pressure chamber 12 of the cylinder is circulated through overflow channels 13, 14 in the closing piston to the closing pressure chamber 15 of the cylinder. While the overflow channel 13 is arranged coaxially with the quick-lock cylinder and has a large diameter, the overflow channel 14 consists of two or more radial bores in a projection 16 protruding in the opening direction y and forming part of the locking piston with a smaller diameter than the locking piston.

Der Überströmkanal 13 weist in seinem dem Öffnungsdruckraum zugekehrten Ende ein Ringpaßstück 17 auf, dessen Innendurchmesser etwas kleiner bemessen ist als der Überströmkanal 13 im Schließkolben auf seiner übrigen Länge. Die rückholseitige wirksame Fläche des Schließkolbens 10 ist etwas größer bemessen als die vom Schließdruckraum her beaufschlagbare Kolbenfläche, so daß die dem Differenzvolumen entsprechende Menge des Druckmittels durch eine Bohrung 18, eine Leitung 19 und den Schaltschieber 3 in einen Reservebehälter 20 gedrückt wird. Die Rückholseite des Schließkolbens ist mittels Druckstangen 27 mit einer nicht dargestellten beweglichen Werkzeughälfte verbunden.The overflow channel 13 has an annular fitting piece in its end facing the opening pressure chamber 17, the inner diameter of which is dimensioned somewhat smaller than the overflow channel 13 in the closing piston on its remaining length. The effective area of the closing piston 10 on the return side is somewhat dimensioned larger than the piston surface acted upon from the closing pressure chamber, so that the difference in volume corresponding amount of the pressure medium through a bore 18, a line 19 and the Slide switch 3 is pressed into a reserve container 20. The return side of the closing piston is by means of Push rods 27 connected to a movable tool half, not shown.

Bei der schnellen Schließbewegung saugt die Kolbenstange 9 in einen ringförmigen Innenraum 21 des Führungszylinders 7 über ein Saugventil 22 und eine Leitung 29 Druckmittel an, so daß der Innenraum 21 gefüllt wird. In der in F i g. I ersichtlichen Stellung des Schließkolbens 10 gibt eine das dem Schließkolben abgekehrte Ende der Kolbenstange 9 begrenzende und als Gleitführung auf dem feststehenden Rohrstück 6 dienende Muffe 24 radiale Öffnungen 25 des Rohrstückes 6 frei. Infolgedessen kann das Druckmittel in den Innenraum 21 aus dem Innern des Rohrstückes 6 übertreten. Durch die Beaufschlagung des Innenraums 21 des Führungszylinders 7 mit Druckmittel wird der Saugdruck aufgehoben, so daß sich das Saugventil 22 schließt.During the rapid closing movement, the piston rod 9 sucks into an annular interior 21 of the Guide cylinder 7 via a suction valve 22 and a line 29 pressure medium, so that the interior 21 is filled. In the in F i g. I can see the position of the closing piston 10 gives the closing piston remote end of the piston rod 9 limiting and as a sliding guide on the stationary Pipe section 6 serving sleeve 24 free radial openings 25 of the pipe section 6. As a result, that can Pressure medium pass into the interior 21 from the interior of the pipe section 6. By acting of the interior 21 of the guide cylinder 7 with pressure medium, the suction pressure is canceled, so that the suction valve 22 closes.

Mit 50 ist ein Steuertauchkolben bezeichnet, der in einer Ausnehmung 51 eines Deckels 52 in Bewegungsrichtung des Schließkolbens 10 verschiebbar gelagert ist. Der Steuertauchkolben besteht aus einem mittleren Abschnitt 50 a, der in Richtung des Schließhubes in einen im Durchmesser kleiner bemessenen, als Anschlag wirkenden Längenabschnitt 50 b und in Richtung des Öffnungshubes unter Bildung einer Ringschulter 50 rf in einen abgesetzten Fortsatz 50 c übergeht. Der Fortsatz kann durch eine Öffnung in einer Platte 53 hervortreten, welche die zylindrische Ausnehmung 51 in Richtung des Öffnungsdruckraums begrenzt und einen gegenüber dem mittleren Abschnitt 50 α kleineren, dem Querschnitt des Fortsatzes 50 c angepaßten Durchmesser aufweist. Das Ringpaßstück 17 an der Rückholseite des Schließkolbens besitzt einen lichten Durchmesser, der nur geringfügig größer als der Durchmesser des Fortsatzes 50c des Steuertauchkolbens bemessen ist, so daß dieses Ende in den Überströmkanal 13 im Schließkolben dann eintreten kann, wenn der Steuertauchkolben in seiner in F i g. I linken Endstellung liegt.A control plunger piston is denoted by 50, which is mounted in a recess 51 of a cover 52 so as to be displaceable in the direction of movement of the closing piston 10. The control plunger consists of a central portion 50 a, which merges in the direction of the closing stroke into a smaller diameter, acting as a stop length portion 50 b and in the direction of the opening stroke with the formation of an annular shoulder 50 rf in a stepped extension 50 c. The extension can protrude through an opening in a plate 53 which delimits the cylindrical recess 51 in the direction of the opening pressure chamber and has a smaller diameter than the central section 50 α, adapted to the cross section of the extension 50 c. The ring fitting 17 on the return side of the closing piston has an inside diameter which is only slightly larger than the diameter of the extension 50c of the control plunger so that this end can enter the overflow channel 13 in the closing piston when the control plunger is in its F i G. I left end position.

Bei dem oben beschriebenen Schließhub des Schließkolbens 10 wird der Steuertauchkolben durch das im Öffnungsdruckraum 12 befindliche Druckmittel über Kanäle 54 in der Platte 53 auf seiner Schrägschulter 50 rf beaufschlagt und nimmt daher die in F i g. I rechte Endstellung ein. Dies hat zur Folge, daß das im Öffnungsdruckraum 12 befindliche Druckmittel auch während des langsamen Hochdruck-Schließhubes durch den Überströmkanal 13, 14 in den Schließdruckraum 15 überströmen kann.In the above-described closing stroke of the closing piston 10, the control plunger is through the pressure medium located in the opening pressure chamber 12 via channels 54 in the plate 53 on its Inclined shoulder 50 rf applied and therefore takes the in F i g. I right end position. As a consequence, that the pressure medium located in the opening pressure chamber 12 also during the slow high pressure closing stroke can overflow through the overflow channel 13, 14 into the closing pressure chamber 15.

Das vor Erreichen der in F i g. I rechten Endstellung von dem Steuertauchkolben 50 verdrängte Druckmittel kann durch eine die zylindrische Ausnehmung 51 nach außen abschließende Platte 55 hindurch über eine Leitung 56 und ein Vorspannventil 58 in den Reservebehälter 20 abfließen. Dies setzt voraus, daß das Vorspannventil 58 und ein Magnetsteuerventil 59 durch einen betätigten Magneten 60 auf drucklosen Umlauf geschaltet sind.Before reaching the in F i g. I displaced the right end position of the plunger control piston 50 Pressure medium can pass through a plate 55 which closes off the cylindrical recess 51 to the outside Flow into the reserve container 20 via a line 56 and a preload valve 58. This continues assume that the preload valve 58 and a solenoid control valve 59 by an actuated magnet 60 are switched to unpressurized circulation.

Sobald das Werkzeug der Spritzgießmaschine geschlossen ist, steigt der Druck in der Leitung 4 an, so daß ein in eine Abzweigleitung 61 geschaltetes Vorspannventil 62 und ferner ein Rückschlagventil 63 betätigt werden und die dem Schließkolben abgekehrte Seite des Steuertauchkolbens 50 über die Leitung 56 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Der Steuertauchkolben 50 wird dadurch in den Überströmkanal 13 des Schließkolbens 10 eingefahren und sperrt somit den Öffnungsdruckraum 12 gegenüber dem Schließdruckraum 15 ab. Nach weiterem Druckanstieg wird über ein Vorspannventil 64 in einer Abzweigleitung 65 der Leitung 61 über eine radiale Bohrung 30 in der Wandung des Schließzylinders der Schließdruckraum 15 mit Druckmittel beaufschlagt. Die Länge des Schließdruckhubes läßt sich somit in Abhängigkeit von derjenigen Länge steuern, mit der der abgesetzte Fortsatz 50 c des Steuertauchkolbens in den Öffnungsdruckraum hineinragt und in den Schließkolben hineingefahren wird.As soon as the mold of the injection molding machine is closed, the pressure in line 4 rises, see above that a preload valve 62 connected in a branch line 61 and also a check valve 63 are actuated and the side of the plunger control piston 50 facing away from the closing piston via the line 56 is acted upon with pressure medium. The immersion control piston 50 is thereby in the overflow channel 13 of the closing piston 10 is retracted and thus blocks the opening pressure chamber 12 with respect to the Closing pressure chamber 15. After a further increase in pressure, a preload valve 64 in a Branch line 65 of the line 61 via a radial bore 30 in the wall of the lock cylinder the closing pressure chamber 15 is acted upon with pressure medium. The length of the closing pressure stroke can be thus control depending on the length with which the remote extension 50 c of the plunger control piston protrudes into the opening pressure chamber and is moved into the closing piston.

In Abhängigkeit von den besonderen Betriebsbedingungen besteht nun die Möglichkeit, die Hublänge des Langsam-Öffnungshubes durch Einstellung eines an sich bekannten und daher nicht dargestellten Endschalters, der von dem Spritzgießwerkzeug betätigt wird, stufenlos in einem Bereich von z. B. 30 mm bis 0 mm einzustellen und gegebenenfalls auf 0 mm zu reduzieren. Wenn in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten Werkzeug nur eine geringe Öffnungskraft für das Werkzeug erforderlich ist, so kann der Steuertauchkolben 50, bevor die Rückholbewegung des Schließkolbens durch Erregung eines Magneten 28 des Schaltschiebers 3 eingeleitet wird, aus dem Schließkolben 10 hydraulisch herausgezogen werden. Infolgedessen ist die Länge des langsamen Hochdruck-Öffnungshubes des Schließkolbens gleich Null Millimeter. Die Maschine öffnet also sofort, und vorher wird über einen Endschalter der Magnet 66 des Magnetsteuerventils 59 und damit ein in eine Ablaufleitung 67 geschaltetes Vorspannventil 68 auf drucklosen Umlauf geschaltet, so daß das Druckmittel aus dem Schließdruckraum 15 durch die Leitung 65 und die Ablaufleitung 67 drucklos in den Reservebehälter 20 abfließen kann.Depending on the particular operating conditions, it is now possible to adjust the stroke length of the slow opening stroke by setting a limit switch known per se and therefore not shown, which is operated by the injection molding tool is operated, continuously in a range of z. B. 30 mm to 0 mm and, if necessary, to adjust 0 mm to reduce. If, depending on the tool used, only a small opening force is required for the tool, the control plunger 50 before the return movement of the closing piston is initiated by exciting a magnet 28 of the slide switch 3, from the closing piston 10 can be pulled out hydraulically. As a result, the length of the slow one High pressure opening stroke of the closing piston is zero millimeters. So the machine opens immediately, and beforehand, the magnet 66 of the solenoid control valve 59 and thus a limit switch is in a Discharge line 67 switched preload valve 68 switched to unpressurized circulation, so that the pressure medium from the closing pressure chamber 15 through the line 65 and the drain line 67 without pressure into the Reserve container 20 can drain.

Es ist somit ersichtlich, daß durch Schalten der Magnete 60, 66, die gegebenenfalls über Endschalter und eventuell über Schütze gesteuert werden können, die Hublänge des langsamen Hochdruck-Öffnungshubes bestimmt werden kann.It can thus be seen that the stroke length of the slow high pressure opening stroke can be determined by switching the magnets 60, 66, which can optionally be controlled via limit switches and possibly via contactors.

Claims

Patent claims:

1. Quick lock cylinder for plastic injection molding machines with a small cylinder for the lifting movement and a large cylinder for the closing movement and closing pressure generation, in which the hollow piston rod of a closing piston can be acted upon on both sides small cylinder for the lifting movement and from the locking pressure chamber into the interior of a guide cylinder via a firmly connected to the rear of the guide cylinder Pipe section is sealed and displaceable, the interior of the hollow piston rod via the Fixed pipe section in the lock cylinder can be acted upon and at the end of the stroke movement by a Travel-dependently controlled slide valve with the ring-shaped interior of the guide cylinder can be connected, and in the case of the closing pressure chamber and opening pressure chamber in the closing piston connecting overflow channel is provided, which at the end of the stroke movement by a closable in a recess in the return-side cover of the lock cylinder approach is characterized by that the approach is designed as a control plunger piston (50) which is in the cylindrical recess (51) of the return-side cover (52) of the lock cylinder is slidably mounted and one of which is designed as a tapered shoulder (50 rf) pressure surface from the opening pressure chamber (12)

can be acted upon through channels (54) in the return-side cover (52) and its other pressure surface on the one hand via a line (4), a line (61) branching off therefrom, into which a preload valve (62) and a check valve (63) are connected, and another line (56) with pressure medium acted upon, on the other hand via a branching off from the last-mentioned line (56) Line (57), a preload valve (58) and a solenoid control valve (59) can be relieved of pressure.

2. Quick-lock cylinder according to claim 1, characterized in that the plunger control piston (50) has several length sections of different diameters, namely a central section (50 a), one of the closing piston (10) facing and offset by the inclined shoulder (SOd) extension (50 c), the diameter of which is slightly smaller than that of the overflow channel (13) and, on the side facing away from the closing piston (10), a length section (505) which acts as a stop and has a smaller diameter.

3. Quick lock cylinder according to claim 1 and 2, characterized in that the locking pressure chamber (15) both via one between the preload valve (62) and the check valve (63) branching line (65) into which a preload valve (64) is connected, and the other lines (61, 4) with a pump (1) and via a drain line (67), a preload valve (68) and the solenoid control valve (59) can be connected to a reserve container (20).

1 sheet of drawings