DE1779567A1

DE1779567A1 - Hydraulische Antriebsvorrichtung fuer eine Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE1779567A1
Application number: DE19681779567
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-08-28
Filing date: 1968-08-28
Publication date: 1972-01-13
Also published as: FR2019376A2; JPS5325849B1; AT312903B; DE1779567C3; FR2019376B2; NL6912980A; DE1779567B2

Description

Dr-inq. O. ST URN ER - Dr. F. MAYER ♦ PATENTANWÄLTE 75 30 PFORZHEIM · julius-naeher-strasse 13

Telefon (07231) 8749 · PostsAedAoJTto.: Stuttgart 40827 · Bank: Dresdner Bank Pforzheim/Konto Nr. 3370

Γ Dr.-lng.O. Stürner - Pr. F. Mayer, 7530 Pforzheim, Juiius-NaeherSlr.13 ~]

Den 19. August 1968 Dr. M/M.

Unsere Reg. Nr.

1529 bitte angeben

Patent- und Grebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anm.: JlRBUEGf Maschinenfabrik Hehl & Söhne, 7291 Loßburg/Württ.

Bezeichnung: Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine
Zusatz zu Patent .(P 17 78 952.5)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in dem Patent (Patentanmeldung P 17 78 952.5) geschützten Erfindung.

G-egenstand des Hauptpatents ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder ähnliche Massen verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Gießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Fahrzylinder) mit kleiner Kraft f in Offen- und Schließstellung gefahren (Fahrperiode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Zylinders (Druckzylinder) mit großer Kraft zugehalten wird (Druckperiode), die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kolben des JPahrzylinders oder dieser Fahrzylinder selbst mit dem Kolben des Druckzylinders zu einer Bewegungseinheit verbunden ist, und die vor und hinter dem Kolben des Druckzylinders liegenden Zylinderräume durch wenigstens einen Kanal miteinander verbunden sind, in dem ein Verschlußventil eingefügt ist, das während der Druckperiode in Verschlußstellung und während der Fahrperiode in Offenstellung steuerbar ist.

JNach Anspruch 3 des Hauptpatents ist das Verschlußventil konzentrisch im Kolben angeordnet und der Ventilkörper mit der

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Kolbenstange des Kolbens fest verbunden.

Die Weiterbildung zielt auf eine bauliche und steuerungstechnische Vereinfachung der Antriebsvorrichtung ab.

Sie besteht erfindungsgemäß darin, daß bei einer Antriebsvorrichtung gemäß dem Hauptpatent, insbesondere bei einer Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 3 des Hauptpatentes eine zylindrische Bohrung von der der Gießform abgewandten Stirnseite des Kolbens her konzentrisch in diesen Kolben eingebracht ist und ein in der Bohrung aufgenommener Steuerkolben derart mit der Kolbenstange (3) verbunden ist, daß ein vom Zylinderraum (13) her auf diesem Steuerkolben lastender Druck-von der Kolbenstange, ^aufgenommen wird.

Durch diese bauliche Gestaltung ist eine ausreichende Größendifferenz zwischen den beaufschlagbaren Flächen des Kolbens sichergestellt, so daß sich dieser bei Beginn der Druckperiode selbsttätig schließt. Aus diesem Grunde entfällt wenigstens ein der Steuerung des Verschlußventils dienender hydraulischer Druckraum im Kolben des Druckzylinders und liegen infolge einfacherer baulicher Gestaltung wesentlich günstigere Voraussetzungen für eine Serienfertigung vor.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigens

Fig. 1 die. Antriebsvorrichtung teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 einen in größerem Maßstab dargestellten Kolben der Antriebsvorrichtung teilweise im Längsschnitt,

Fig. 3 eine Variante des Kolbens gemäß Fig.2,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab dargestellten ■ Kolben der Antriebsvorrichtung gemäß Fig.1 teilweise längsgeschnitten und

Fig. 5 den Kolben gemäß Fig.4 in Stirnansicht.

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■- 3 - - - ■■■■■■

Die Gießform 11 wird mit Hilfe von Fahrzylindern 22 mit kleiner Kraft in Offen- und Schließstellungen gefahren (Fafarperiode) und mit Hilfe von Druckzylindern 1 mit großer Kraft zugehalten (Druckperiode). Der Kolben 41 des Druckzylinders 1 ist über die Kolbenstange 3, die bewegbare Formenaufspannplatte 4, das Gelenk 25 und die Kolbenstange mit Sem Kolben 23 des Fahrzylinders 22 verbunden. Während der Fahrperiode führt daher der Kolben 41 im Druckzylinder 1 zwangsläufig einen Hub aus. Dieser Hub wird dadurch erleichtert,, daß die Zylinderräume 12 und 13 des Druckzylinders während der Fahrperiode über Kanäle 20", 21" miteinander in Verbindung stehen, sodaß beim Hub des Kolbens 41 zumindest ein feil des Öls unmittelbar aus dem Zylinderraum 12 in den Zylinderraum 13 und umgekehrt fließen kann. Die Kolbenstange ist in bestimmten Grenzen relativ zum Kolben 41 verschiebbar. Ein verdickter Abschnitt 18' der Kolbenstange 3 dient als Ventilkörper und bildet zusammen mit einer als Ventilsitz dienenden Schulter 18" des Kolbens 41 ein Verschlußventil 18', 18", Der Ventilkörper 18' ist auf seiner dem Ventilsitz zugewandten Stirnseite 53 konisch gestaltet. Ein ringförmiger Kanalabschnitt 21" umschließt die Kolbenstange und geht in eine Anzahl kreisförmig.angeordneter Kanäle 20" über, die gegen die Ventilachse geneigt sind. Eine zylindrische Bohrung (in Fig.4) bzw. 61 (in Fig.2, 3) ist von der der Gießform abgewandten Stirnseite des Kolbens 41 her konzentrisch in diesen Kolben eingebracht. In der Bohrung ist ein der Steuerung des Ventils 18·, 18" dienender Kolben 56 aufgenommen. Dieser Steuerkolben bedingt, daß die den Zylinderraum 12 begrenzende, beaufschlagbare Fläche des Kolbens 41 wesentlich größer ist als die den Zylinderraum 13 begrenzende Fläche. Die Größendifferenz der miteinander verglichenen Flächen entspricht mindestens der Stirnfläche des Steuerkolbens 56. Diese Differenz ist, wie weiter unten gezeigt wird, Voraussetzung für die selbsttätige Überführung des Verschlußventils 18■*, 18" in Verschlußstellung bei Beginn der Druckperiode. Die Relativbewegung zwischen dem Kolben 41 und der Kolbenstange 3 ist mit Hilfe eines in der Bohrung 55 bzw. 61 angeordneten Seegeringes begrenzt.

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Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1,. 4, 5 begrenzt der SteuerkoTben einen Zylinderraum 55, in den eine durch die Kolbenstange verlaufende Druckölleitung 54 mündet. Die Druckölleitung 54 in der Kolbenstange 3 ist von der Grießformseite der Antriebsvorrichtung her geführt.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und in der Varinate gemäß Fig. 3 ist eine das Verschlußventil in Verschlußstellung drückende Feder 58 vorgesehen. Die Feder liegt an der dem 'Zylinderraum 13 zugewandten Seite des Kolbens 41 an.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Steuerkolben 56 Widerlager für die das Verschlußventil 18^!, 18" in Verschlußstellung drückende Feder 58. Die den Zylinderraum 12 begrenzende, vom Drucköl beaufschlagbare Stirnfläche des Kolbens ist größer als die den Zylinderraum 13 begrenzende Stirnfläche.

Bei der Variante gemäß Fig. 3 ist in einer Ringnut der Kolbenstange 3' ein Seegering 62 aufgenommen, an dem die außerhalb der Bohrung 61 gelegene Feder 58 abgestützt ist. Die Bohrung 60 (Fig. 2 und 3), die im Zylinderraum 61 mündet, dient lediglich dem Druckausgleich bei einer Relativbewegung zwischen Kolben 41 und Steuerkolben 56. Stärke und Vorspannung des Tellerfederpakebes 58 ist so bemessen, daß sein Druck auf den Kolben 41 geringer ist als der während der Druckperiode vom Drucköl infolge der G-rößendifferenz zwischen der vorderen und hinteren Fläche des Kolbens 41 auf den Kolben ausgeübte gegensätzliche Druck.

Die Fahrzylinder 22 sind stirnseitig an der Formenaufspannfläche I¹ abgestützt. . ■ . "

Die Kolbenstangen 24 der Kolben 23 setzen sich mit Hilfe der G-elenke 25 an der bewegbaren Form und Aufspannplatte 4 an. Die die Kolben 41 rückseitig überragenden Abschnitte 3¹ der Kolbenstangen 3 der Kolben 41 erstrecken sich bei geschlossener Grießform in Schutzhülsen 68. Die Bohrung 37 im Zylinderblock dient der Aufnahme· der Trägerholme der Spritzeinheit.

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Die Antriebsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Zum Öffnen der Gießform werden gleichzeitig die Zylinderräume 3ü der Fahrzylinder 22 und die Druckölleitungen 54» die in dem Zylinderraum 55 münden, mit Drueköl beschickt. Durch den Druckaufbau in den Zylinderräumen 55 werden die Kolben 41 geringfügig relativ zu den noch feststehenden Kolbenstangen in Richtung der Gießform 11 bewegt und dadurch die Verschlußventiie 18', 18" geöffnet. Darach bewegen sich die beaufschlagten Kolben 23 nach links und schieben mit Hilfe ihrer Kolbenstangen 24 die bewegbare Aufspannplatte 4, die Kolbenstangen 3 und die Kolben 41 in gleicher -dichtung, Dabei fließt aus den Zylinderräumen 12 über die λ Verbindungskanäle 21", 20".öl in die Zylinderräume 13.

Zum Schließen der Gießform werden die Zylinderräume 31 der Fahrzylinder 22 mit Drueköl beschickt. Die Kolben 23 bewegen · sich nach rechts und nehmen hierbei über ihre Kolbenstangen 24 die bewegbare Aufspannplatte 4, die Kolbenstangen 3 und die Kolben 41 in gleicher Richtung mit. Dabei fließt Öl aus den Zylinderräumen 13 über die Verbindungskanäle 20", 21" in die Zylinderräume 12.

Sobald die'Gießform 11 geschlossen ist (Fig.l),wird der Zuhaltedruck für die Gießform 11 durch die Beschickung der Zylinderräume 12 mit Drueköl aufgebaut. Im Augenblick des Aufbaues des Zuhaltedruckes ist der Druck in den Zylinder- Λ räumen 12 und 13 etwa gleich groß, weil die Verschlußventile noch offen sind. Die Verschlußventile 18', 18" schließen sich jedoch sofort, weil die die Zylinderräume 12 begrenzenden Stirnflächen der Kolben 41 größer sind als die die Zylinderräume 13 begrenzenden Flächen dieser Kolben, sodaß sich diese Kolben solange nach rechts (Fig. l) bewegen, bis die als Ventilsitze dienenden Schultern 18" an den Stirnseiten der Ventilkörper 18' anliegen. Dabei wird in den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 der Gegendruck der Feder 58 überwunden. Bei normalem Arbeitsbetrieb sind die in die Zylinderräume 12, 13 mündenden Ölleitungen 26, 59 praktisch geschlossen. Dieses ist jedoch nicht Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit. Es

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ist nämlich nicht erforderlich, daß alles in den Druckzylindern befindliche Öl in diesen verbleibt. Vielmehr kann ein gewisser z.B. schrittweiser Wechsel des in den Druckzylindern befindlichen Ölvolumens stattfinden. Auch kann es zweckmäßig sein, in die Ölleitungen 59 ein bei einem vorbestimmten Druck sich öffnendes Rückschlagventil einzufügen, wobei der Durchfluß von den Zylinderräumen 13 her nach außen bei Überschreiten eines bestimmten Grenzdruckes freigegeben ist.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2-3 unterscheidet sich die Arbeitsweise von der soeben beschriebenen dadurch, daß beim Öffnen der Gießform die Verschlußventile nicht durch Beschickung der Druckräume 55 in Offenstellung gesteuert sind, sondern mit Hilfe der Tellerfedern 58 offen gehalten werden. Die Verschlußventile 18', 18" verbleiben während der gesamten Fahrperiode offen und werden lediglich, wie oben beschrieben, während der Druckperiode geschlossen.

Es kann zweckmäßig sein, die Antriebsvorrichtung mit 2 Pumpen auszurüsten. Die Fahrzylinder werden mit einer Pumpe größerer Leistung betrieben, die auch im ersten Augenblick der Druckperiode den Druck in den Druckzylindern aufbaut. Sobald der Druck aufgebaut ist, wird jedoch auf eine kleine Pumpe umgeschaltet, da die Förderleistung der großen Pumpe für den nun folgenden Einspritzvorgang benötigt wird. Der Zuhaltedruck wird also während der weiteren Druckperiode, die parallel zur Einspritzphase andauert, von der Förderpumpe kleinerer Leistung aufrecht erhalten.

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Claims

Pforzheim, den 19.August 1968

Heg,Mr. 1529

Patentansprüche

Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder ähnliche Massen verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Gießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Fahrzylinder) mit kleiner Kraft in Offen- und Schließstellung gefahren (Pahrperiode) und m

mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Zylinders (Druckzylinder) mit großer Kraft zugehalten wird (Druckperiode)

nach Patent (Patentanmeldung P 17 78 952.5),

bei der die vor und hinter dem Kolben des Druckzylinders liegenden Zylinderraume durch wenigstens einen Kanal miteinander verbunden sind, in den ein Verschlußventil eingefügt ist, dessen Ventilkörper mit der begrenzt relativ zum Kolben bewegbaren Kolbenstange fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Bohrung (55 bzw. 6l) von der der Gießform (H) abgewandten Stirnseite des Kolbens (4l) her konzentrisch in diesen Kolben eingebracht und ein in der Bohrung aufgenommener Steuerkolben (56) derart mit der Kolbenstange (3) verbunden ist, M .daß ein vom Zylinderraum (13) her auf dem Steuerkolben lastender Druck von der Kolbenstange (3) aufgenommen wird.

Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zylinderraum (12) begrenzende, beaufschlagbare Stirnfläche des Kolbens (41) mindestens um die vom Zylinderraum (13) her beaufschlagbare Fläche des Steuerkolbens (56). größer ist als die den Zylinderraum (13) begrenzende, beaufschlagbare Stirnfläche des Kolbens (41).

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3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen Kolben (41) und Kolbenstange (3) mit Hilfe eines in der Bohrung (55) angeordneten, bei Offenstellung des Verschlußventils am Steuerkolben (56) anliegenden Anschlages (57) begrenzt ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil der Kolbenstange (3) darstellende Steuerkolben (56) einen Zylinderraum (55) begrenzt, in den eine durch die Kolbenstange (3) verlaufende Druckölleitung (54) mündet (!ig.- 4).

5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine an der dem Zylinderraum (13) zugewandten Seite des Kolbens (41) anliegende, das Verschlußventil (18', 18") in Verschlußstellung drückende Feder (58) in Pig. 2 und 3.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (56) Widerlager für die innerhalb der Bohrung (61) liegende Feder (58) ist (Pig. Z).

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Anschlag (62) des Kolbenstangenabschnittes (3¹) abgestützte Feder (58) außerhalb der Bohrung (61) gelegen ist (Fig. 3).

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (56) als ein gesonderter Bauteil ausgebildet ist.

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9. Antriebsvorriciitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Stärke und der Vorspannung der Jeder (58), daß ihr axialer Druck auf den Kolben (41) geringer ist als der während der Druckperiode vom Drucköl infolge der G-rößendifferenz zwischen der vorderen . und hinteren Fläche des Kolbens (41) auf diesen Kolben ausgeübte gegensätzliche Druck (Pig. 2 u. 3)

10. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder raum (13) mit dem ultank in Verbindung steht.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Zylinderraum (13) ausgehende Leitung (59) ein Rückschlagventil eingebaut ist, das den Durchfluß bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzdruckes freigibt.

12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pumpen unterschiedlicher Leistung vorgesehen sind.

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AO

L e e r s e i t e