DE1579043B1 - Hydraulische formenschliesseinrichtung fuer spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

Bei der bekannten, zumeist üblichen hydraulischen verdrängte Flüssigkeit ab, während der das Rohr um-Formenschließeinrichtungfür Spritzgießmaschinen der gebende Zylinderraum auf der anderen Seite des Koleingangs genannten Art werden beim Schließen der bens über das Rückschlagventil aus dem Ölbehälter Form die zu beiden Seiten des Kolbens liegenden Zy- Flüssigkeit ansaugt. Diese Anordnung ermöglicht es linderräume miteinander sowie mit einer Nieder- 5 zwar, die Schließbewegung schnell und mit relativ gedruckleitung verbunden, so daß sowohl die der KoI- ringem Energieaufwand durchzuführen, da der Kolbenstange abgewandte größere Kolbenfläche als auch benstangenbohrung nur eine geringe Ölmenge aus der die andere, um den Querschnitt der Kolbenstange Niederdruckleitung zugeführt wird. Die drucklos aus kleinere Kolbenfläche mit Niederdruck beaufschlagt dem Ölbehälter dem darunter angeordneten Zylinder wird. Infolgedessen bewegt sich der Kolben zum kol- io zulaufende Flüssigkeit erfordert aber außerordentlich benstangenseitigen Ende des Zylinders hin, wobei die große Rohrleitungsquerschnitte und ein entsprechend vom Kolben aus dem kolbenstangenseitigen Zylinder- großes Rückschlagventil, um innerhalb der kurzen raum verdrängte Flüssigkeit durch die Verbindung Zeit das relativ große Volumen des das Rohr umgebeider Zylinderräume unmittelbar in den der Kolben- benden Zylinderraumes mit der drucklos zufließenstange abgewandten Zylinderraum strömt, dem daher 15 den und von dem Zylinderraum angesaugten Flüssigaus der Niederdruckleitung nur noch eine dem VoIu- keitsmenge zu füllen. Hiermit sind folgende Nachteile men der Kolbenstange entsprechende Ölmenge zu- verbunden: Nach Beendigung des Schließvorganges sätzlich zugeführt werden muß. Auf diese Weise kann wird der das Rohr umgebende Zylinderraum zur Eralso mit einer relativ geringen Ölmenge aus einer zeugung des Formschließdruckes mit einer Hoch-Niederdruckleitung und mit einem relativ niedrigen 20 druckleitung verbunden, wobei das Rückschlagventil Energieaufwand eine schnelle Schließbewegung er- die Verbindungsleitung von dem Zylinderraum zum reicht werden. Bei geschlossener Form wird dann Ölbehälter schließt. Infolge der außerordentlich grodurch eine Umsteuerung die Verbindung der beiden ßen Leitungsquerschnitte und des hohen Öldruckes Zylinderräume getrennt, der kolbenstangenseitige Zy- werden in dem Rückschlagventil enorme Kräfte wirklinderraum wird mit einem Druckmittelablauf ver- 25 sam, und es bedarf daher eines außerordentlich kräfbunden, und der andere Zylinderraum wird mit einer tigen und teuren Rückschlagventils und entspre-Hochdruckleitung verbunden, so daß der Kolben zur chender Leitungen und Armaturen. Beim Öffnen der Erzeugung des Formschließdruckes auf semer der Form wird der die Kolbenstange umgebende Zylin-Kolbenstange abgewandten Seite mit hohem Druck derraum mit einer Niederdruckleitung verbunden, so beaufschlagt wird. Auch hierfür wird nur eine sehr 30 daß zwar die Öffnungsbewegung schnell und mit geringe Flüssigkeitsmenge und ein Minimum an Lei- einer geringen Menge zugeführter Druckflüssigkeit stung benötigt, da sich die Form bereits in der durchgeführt werden kann, jedoch müssen auch hier-Sehließstellung befindet und infolgedessen der Hub bei wieder große Öhnengen aus dem das Rohr umgedes Kolbens sehr klein ist. Beim Öffnen der Form benden Zylinderraum verdrängt und in den Ölbehälwird durch erneute Umsteuerung der kolbenstangensei- 35 ter zurückgeführt werden. Die großen Querschnitte tige Zylinderraum mit einer Niederdruckleitung und der Leitungen sowie der Schalt- und Steuerorgane der andere Zylinderraum mit einem Druckmittel- und die Beherrschung der infolgedessen auftretenden ablauf verbunden. Es muß also auf der einen Seite großen Kräfte erfordern ebenso sehr aufwendige und das gesamte Flüssigkeitsvolumen zur Füllung des kol- teure Mittel wie der erforderliche enorme Flüssigbenstangenseitigen Zylinderraums aus der Nieder- 40 keitsbehälter, der eine sehr große Bauhöhe der druckleitung zugeführt werden, während andererseits Spritzgießmaschine bedingt.

aus dem anderen Zylinderraum die gesamte Flüssig- Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, die

keitsmenge in den Pumpensumpf oder in einen Tank Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden

abfließt, so daß die Öffnungsbewegung eine relativ und eine hydraulische Formenschließeinrichtung zu

große Förderleistung der Pumpe erfordert und lang- 45 schaffen, die die eingangs beschriebenen Anforderun-

sam verläuft. Wollte man diesen Nachteil beheben, gen derart erfüllt, daß sowohl hohe Formenschließ-

müßte man größere Leitungsquerschnitte, erheblich drücke erzeugt werden können, als auch mit einfa-

aufwendigere Schalt- und Steuerorgane, Pumpen mit chen, billigen und zuverlässigen technischen Mitteln,

größerer Leistung, höhere Flüssigkeitsdrücke usw. mit kleinen zugeführten Druckflüssigkeitsmengen und

verwenden und den Nachteil dieses technischen Auf- 50 mit einem Minimum an Energieaufwand schnelle

wandes in Kauf nehmen. Schließ- und Öffnungsbewegungen ermöglicht wer-

Bei einer anderen bekannten, häufig angewendeten den.

Formenschließeinrichtung sind Kolbenstange und Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen For-Kolben von der der Kolbenstange abgewandten Seite menschließeinrichtung der eingangs genannten Gatdes Kolbens ausgehend mit einer axialen Bohrung 55 rung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der versehen. In dem Zylinderraum auf der der Kolben- einen Platte ein Außenzylinder mit einem darin konstange abgewandten Seite des Kolbens ist ein Rohr zentrisch angeordneten Innenzylinder befestigt ist, fest angeordnet, das in die Bohrung der Kolbenstange wobei in dem zwischen Außenzylinder und Innenhineinragt und auf dem Kolben und Kolbenstange bei zylinder gebildeten, im Querschnitt ringförmigen der Hin- und Herbewegung abgedichtet gleiten. Der 60 Zylinderraum ein ringförmiger Kolben angeordnet das Rohr umgebende Zylinderraum ist über ein ist, auf dessen einer Seite der Zylinderraum den Rückschlagventil mit einem oberhalb des Zylinders Schließdruckraum bildet und an dessen anderer angeordneten Ölbehälter verbunden. Beim Schließ- Seite eine rohrförmige Kolbenstange angeordnet ist, Vorgang wird aus einer Niederdruckleitung Flüssig- die an der anderen Platte befestigt ist und den kolkeit durch das Rohr in die Kolbenstangenbohrung ge- 65 benstangenseitigen Teil des Zylinderraums in den im leitet, so daß sich der Kolben zum kolbenstangensei- Querschnitt ringförmigen Öffnungsdruckraum und tigen Ende des Zylinders hin bewegt. Aus dem die einen ringförmigen Speicherraum unterteilt, und daß Kolbenstange umgebenden Zylinderraum fließt die der Schließdruckraum, der Öffnungsdruckraum und

der Speicherraum mittels an sich bekannter Steuerorgane sowohl miteinander als auch mit Druckmittelquellen verbindbar sind derart, daß während des Ausfahrens der rohrförmigen Kolbenstange zum Schließen der Form der Schließdruckraum, der Öffnungsdruckraum und der Speicherraum miteinander sowie mit einer Druckmittelzufuhr verbunden sind, wobei das aus dem Öffnungsdruckraum und aus dem Speicherraum vom ringförmigen Kolben verdrängte

durch ist eine besonders einfache Bauweise und leichte Anordnung der Schalt- und Steuerorgane möglich.

Der Innenraum des Innenzylinders 13 ist als ringförmige Druckmittelleitung 21 ausgebildet, die zwischen dem Innenzylinder 13 und einem Mantelrohr 22 liegt und an ihren Enden von den Ringkörpern 23 und 24 verschlossen wird. Die Druckmittelleitung 21

Kolbenstange 14 unterteilt den kolbenstangenseitigen Teil des Zylinderraumes 6 in einen im Querschnitt ringförmigen Speicherraum 7 sowie in einen ringförmigen Öffnungsdruckraum 5, der beim Öffnungsvor-5 gang durch einen Anschluß 2 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Der Öffnungsdruckraum 5, der von einem Zylinderdeckel 17 verschlossen wird, ist außen um die rohrförmige Kolbenstange 14 angeordnet, während der Speicherraum 7, der von einem Zy-

Druckmittel unmittelbar dem Schließdruckraum zu- io linderdeckel 16 verschlossen wird, innerhalb der fließt, daß beim Erzeugen des Formschließdruckes rohrförmigen Kolbenstange 14 angeordnet ist. Dabei geschlossener Form der Schließdruckraum mit
einer Druckmittelzufuhr und der Öffnungsdruckraum
sowie der Speicherraum mit einem Druckmittelablauf
verbunden sind und daß ferner beim Einfahren der 15
rohrförmigen Kolbenstange zum Öffnen der Form der
Öffnungsdruckraum mit der Druckmittelzufuhr und
der Schließdruckraum sowie der Speicherraum miteinander sowie mit dem Druckmittelablauf verbunden sind, wobei aus dem Schließdruckraum vom ring- 20 ist an ihrem dem Austritt der rohrförmigen Kolbenförmigen Kolben verdrängtes Druckmittel unmittel- stange 14 zugewandten Ende durch eine Verbinbar in den Speicherraum zurückfließt. dung 3' mit dem Speicherraum 7 verbunden und be-

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Öffnungs- sitzt an ihrem anderen Ende einen Austritt 3 aus dem und Schließbewegungen durch Zufuhr kleiner Druck- Innenzylinder 13. Kolbenringe 19 und 20 dichten den flüssigkeitsmengen außerordentlich schnell und mit 25 ringförmigen Kolben 12 gegen den Außenzylinder 11 geringstem Energieaufwand durchgeführt werden. und gegen den Innenzylinder 13 ab. In entsprechen-Die lediglich zur Füllung der Zylinderräüme hin und
her fließenden Flüssigkeitsmengen werden unter
Druck dem im Zylinder selbst gebildeten Speicherraum entnommen oder zugeführt, so daß ein separa- 30
ter Flüssigkeitsbehälter mit der erforderlichen großen
Volumen und der damit verbundene konstruktive
Aufwand entfallen. Obwohl die vorgenannten, relativ
großen Flüssigkeitsmengen unter Druck hin und her
fließen, durchströmen sie nicht die Pumpen, so daß 35 beim Schließen der Form wird die Niederdruckkleine Pumpen mit verhältnismäßig geringen For- Druckmittelzufuhr 26 von einer Niederdruckquelle derleistungen verwendet werden können. Hierdurch ND mit dem Anschluß 1 des Schließdruckraumes 4 und durch die Vermeidung von Ansaugvorgängen verbunden. Durch die Steuerorgane 29 werden weiwerden größere Strömungsgeschwindigkeiten und in- terhin der Anschluß 1 des Schließdruckraumes 4, der folgedessen die Verwendung kleiner Querschnitte in 40 Anschluß 2 des Öffnungsdruckraumes 5 und der den Leitungen und Armaturen ermöglicht. Auf die Austritt 3 des Speicherraumes 7 miteinander sowie

mit der Niederdruck-Druekmittelzufuhr 26 verbunden, so daß das von dem ringförmigen Kolben 12 aus dem Öffnungsdruckraum 5 und aus dem Speicherraum 7 verdrängte, abfließende Öl unmittelbar dem Schließdruckraum 4 zugeführt wird. Die aus der Niederdruckquelle ND zusätzlich dem Schließdruckraum 4 zugeführte Flüssigkeitsmenge entspricht also nur dem Volumen der rohrförmigen Kolbenstange 14, so daß die Formenschheßeinrichtung sich schnell in die Schließstellung bewegt.

Beim Erreichen der Schließstellung werden nut Hilfe der Steuerorgane 29 der Austritt 3 des Speicherraumes 7 und der Anschluß 2 des Öffnungs-

In F i g. 1 ist an der Widerlagerplatte 25 der Spritz- 55 druckraumesS mit dem Druckmittelablauf 28 vergießmaschine ein Zylinderaggregat 10 befestigt, das bunden. Durch die Steuerorgane 29 wird weiterhin aus einem Außenzylinder 11 und einem darin kon- der Anschluß 1 des Schließdruekraumes 4 mit der zentrisch angeordneten Innenzylinder 13 besteht. In Hochdruck-Druckmittelzufuhr 27 von einer Hoctidem zwischen Außenzylinder 11 und Innenzylinder druckquelle HD verbunden. Hierdurch wird bei ge-13 gebildeten, im Querschnitt ringförmigen Zylinder- 60 schlossener Form der Formschließdruck erzeugt. ' raum 6 ist ein ringförmiger Kolben 12 mit einer rohr- Zum Einfahren der rohrförmigen Kolbenstange 14

förmigen Kolbenstange 14 angeordnet, die an der beim Öffnen der Form wird die Leitung 26 der beweglichen Formenaufspannplatte 15 befestigt ist. Niederdruck-Druclanittelzufuhr ND mit dem An-Auf der der Kolbenstange 14 abgewandten Seite des Schluß 2 des Öffnungsdruckraumes 5 verbunden, ringförmigen Kolbens 12 bildet der Zylinderraum 6 65 Durch Zufuhr einer kleinen Ölmenge entsprechend einen Schließdruckraum 4, der beim Schließvorgang dem Volumen des Öffnungsdruckraumes 5wird der durch den Anschluß 1 in dem Zylinderdeckel 18 mit ringförmige Kolben 12 schnell in die Öffnungsstel-Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Die rohrförmige lung bewegt. Dabei ist der Anschluß 1 des Schließ-

der Weise sind die Zylinderdeckel 16 und 17 mit Dichtungen zur Abdichtung der rohrförmigen Kolbenstange 14 versehen.

Der Schließdruckraum 4, der Öffnungsdruckraum 5 und der Speicherraum 7 sind mittels an sich bekannter Steuerorgane 29, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, miteinander verbindbar.

Zum Ausfahren der rohrförmigen Kolbenstange 14

Schalt- und Steuerorgane wirken daher kleinere Kräfte ein. Die erfindungsgemäße Formenschließeinrichtung ermöglicht insgesamt eine sehr wirtschaftliche Konstruktion.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Formenschließeinrichtung wird an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Formenschließeinrichtung im Längsschnitt und in Seitenansicht,

F i g. 2 einen schematischen Schaltplan für die Formenschh'eßeinrichtung nach Fig. 1.

druckraiimes 4 mit dem Austria 3 des Speicherraumes 7 verbunden, so daß das vom Kolben 12 aus dem Schließdruckraum 4 verdrängte, abfließende Druckmittel unmittelbar dem Speicherraum 7 zugeführt wird. Ferner ist der Austritt 3 des Speicherraumes 7

mit dem Druckmittelablauf 28 verbunden, so daß die geringe überschüssige Ölmenge. die dem Volumen des Öffnungsdruckraumes 5 und des Kolbenstangenrohres 14 entspricht, in den Druckmittelablauf 28 fließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

gewandten Ende eine Verbindung (3') mit dem Speieherraum (7) und an ihrem anderen Ende einen Austritt (3) aus dem Innenzylinder (13) besitzt. 4. Hydraulisehe Formenschließeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen der Form der Schließdruckraum (4), der Öffnungsdruckraum (5) sowie der Speicherraum (7) mit einer Niederdruck-Druckmittelzufuhr (26) verbunden sind und daß beim Erzeugen des Formschließdruckes der Schließdruckraum (4) mit einer Hochdruck-Druckmittelzufuhr (27) verbunden ist. Patentansprüche:

1. Hydraulische Formenschließeinrichtang für Spritzgießmaschinen mit einer ortsfesten Widerlagerplatte, einer beweglichen Formenauf spannplatte und einem hydraulischen Zylinder zum Schließen einer Form mit einem beidseitig beaufschlagbaren Kolben, wobei der Zylinder mit der einen und die Kolbenstange des Kolbens mit der anderen der beiden Platten verbunden ist und wobei der Zylinderraum auf der der Kolbenstange zugewandten Seite des Kolbens einen ringförmigen Öffnungsdruckraum und auf der anderen Seite des Kolbens einen Schließdruckraum bildet, der mit einem Druckmittelbehälter verbindbar ist;

dadurch gekennzeichnet, daß an der

einen Platte ein Außenzylinder (11) mit einem darin konzentrisch angeordneten Innenzylinder (13) befestigt ist, wobei in dem zwischen Außen-

zylinder (11) und Innenzylinder (13) gebildeten, Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische

im Querschnitt ringförmigen Zylinderraum (6) ein Formenschließeinrichtang für Spritzgießmaschinen ringförmiger Kolben (12) angeordnet ist, auf des- mit einer ortsfesten Widerlagerplatte, einer beweglisen einer Seite der Zylinderraum (6) den Schließ- chen Formenaufspannplatte und einem hydraulischen druckraum (4) bildet und an dessen anderer Seite 25 Zylinder zum Schließen einer Form mit einem beideine rohrförmige Kolbenstange (14) angeordnet seitig beaufschlagbaren Kolben, wobei der Zylinder ist, die an der anderen Platte befestigt ist und den mit der einen und die Kolbenstange des Kolbens mit kolbenstangenseitigen Teil des Zylinderraumes der anderen der beiden Platten verbunden ist und wo-(6) in den im Querschnitt ringförmigen Öffnungs- bei der Zylinderraum auf der der Kolbenstange zugedruckraum (5) und einen ringförmigen Speicher- 30 wandten Seite des Kolbens einen ringförmigen Öffraum (7) unterteilt, und daß der Schließdruck- nungsdruckraum und auf der anderen Seite des Kolraum (4), der Öffnungsdruckraum (5) und der bens einen Schließdruckraum bildet^ der mit einem Speicherraum (7) mittels an sich bekannter Druckmittelbehälter verbindbar ist. Der hydraulische Steuerorgane (29) sowohl miteinander als auch Zylinder der Formenschließeinrichtang bewegt beim mit Druckmittelquellen verbindbar sind, derart, 35 Öffnen und Schließen der Form die bewegliche Fordaß während des Ausfahrens der rohrförmigen
Kolbenstange (14) zum Schließen der Form der
Schließdruckraum (4), der Öffnungsdruckraum

(5) und der Speicherraum (7) miteinander sowie

menaufspannplatte hin und her und erzeugt bei geschlossener Form den Formschließdruck, mit dem die beiden Fonnhälften gegeneinandergepreßt werden.

Man ist nun einerseits zur Erzielung hoher Lei-

mit einer Druckmittelzufuhr verbunden sind, wo- 40 stangen der Spritzgießmaschinen bestrebt, die vorgebei das aus dem Öffnungsdruckraum (5) und aus nannten Bewegungsvorgänge möglichst schnell, in dem Speicherraum (7) vom ringförmigen Kolben möglichst kurzer Zeit und mit einem Minimum an (12) verdrängte Druckmittel unmittelbar dem Energieaufwand und technischem Aufwand durchzu-Schließdruckraum (4) zufließt, daß beim Erzeu- führen. Dieser Anforderung kommen Zylinderräume gen des Formschließdruckes bei geschlossener 45 mit kleinen Querschnitten entgegen, so daß das Füll-Form der Schließdruckraum (4) mit einer Druckmittelzufuhr und der Öffnungsdruckraum (5) so

volumen der Zylinderräume, die in den Druckraum des Zylinders einzuführende Menge an Hydraulikflüssigkeit und die aus dem drucklosen Zylinderraum vom Kolben verdrängte und abzuführende Flüssig-

wie der Speicherraum (7) mit einem Druckmittelablauf (28) verbunden sind, und daß ferner beim

Einfahren der rohrförmigen Kolbenstange (14) 50 keitsmenge relativ gering sind. Dementsprechend zum Öffnen der Form der Öffnungsdruckraum (5) können kleinere und weniger kostspielige Rohrleitunmit der Druckmittelzufuhr und der Schließdruckraum (4) sowie der Speicherraum (7) miteinander

sowie mit dem Druckmittelablauf (28) verbunden

gen, Armataren, Schalt- und Steuerorgane, Pumpen mit geringem Energiebedarf usw. verwendet werden. Andererseits wird die Anforderung gestellt, daß ein

sind, wobei aus dem Schließdruckraum (4) vom 55 hoher Formschließdruck erzeugt werden kann, der ringförmigen Kolben (12) verdrängtes Druck- aus der beaufschlagten Kolbenfläche und dem Druck mittel unmittelbar in den Speicherraum (7) zu- der Flüssigkeit resultiert. Dieser Anforderung komrückfließt. men daher Zylinderräume mit relativ großem Quer-

2, Hydraulische Formenschließeinrichtung schnitt und einem entsprechend großen Füllvolumen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 60 sowie hohe Flüssigkeitsdrücke entgegen. Dies macht der kolbenstangenseitige Teil des Zylinderraumes aber das Umsteuern oder Umpumpen großer Flüssig-(6) in einen äußeren Öffnungsdruckraum (5) und keitsmengen erforderlich und bedingt wegen der noteinen inneren Speicherraum (7) unterteilt ist. wendigen großen Rohrleitungsquerschnitte und we*

3. Hydraulische Fomenschheßeinrichtung gen der hohen Drücke außerordentlich aufwendige nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 65 Schalt- und Steuerorgane, Pumpen usw. Die beiden das Innere des Innenzylinders (13) als Druckmittelleitung (21) ausgebildet ist, die an ihrem dem

Austritt der rohrförmigen Kolbenstange (14) zu-

g, p

vorstehend erläuterten Anforderungen erfordern also einander widerstrebende, entgegengerichtete Maßnahmen.