DE2041185C3

DE2041185C3 - Kunststoffverarbeitungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine oder Blasmaschine, mit zusammenwirkenden und gleichlaufende Hübe ausführenden hydraulischen Kolbenzylindereinheiten

Info

Publication number: DE2041185C3
Application number: DE19702041185
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4970 Bad Oeynhausen Keller
Original assignee: Stuebbe Maschinenfabrik 4925 Kalletal-Kalldorf GmbH
Current assignee: Stuebbe Maschinenfabrik 4925 Kalletal-Kalldorf GmbH
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1970-08-19
Publication date: 1975-09-18
Also published as: GB1357956A; DE2041185A1; DE2041185B2; FR2102362A1; CH523136A

Description

' 3o begriff des Patentanspruchs entsprechende hydraulische Kolbenzylindereinheiten bekannt Bei hydraulischen Kolbenzylindereinheiten dieser Art sind also

Die Erfindung bezieht sich auf Kunststoffverarbei- die Zylinder hintereinandergeschaltet, wobei der Zytungsmaschinen, d. h. auf Maschinen zur Verarbeitung linderdurchmesser von Zylinder zu Zylinder größer von Kunststoffen zu Kunststofferzeugnissen, insbe- 35 wird, und zwar ist jeweils die Kolbenkreisfläche eines sondere Spritzgießmaschinen und Blasmaschinen ent- Zylinders so groß wie die mit ihr verbundene Kolbensprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs. ringfläche des nachfolgenden, nächst größeren Zy-Bei diesen Maschinen werden sehr häufig zwei oder linders. Diese hydraulische Synchronisierung durch mehrere zusammenwirkende hydraulische Zylinder Serienschaltung der Zylinder besitzt den Vorteil einer verwendet die gleichlaufende Hübe ausführen, wobei 40 relativ einfachen Konstruktion und Bauweise. Ein die Kolben der Zylinder nur auf ihrer einen Seite mit weiterer Vorteil, der sich gerade beim Einbau tier einer aus dem Zylinder austretenden Kolbenstange Zylinder in Kunststoffverarbeitungsmaschinen beversehen sind. Entsprechend dem üblichen technischen merkbar macht sind die günstigen Einbauverhält-Sprachgebrauch wird die der Kolbenstange abge- nisse. Insbesondere besitzt diese Methode der Synwandte, kreisförmige Stirnfläche des Kolbens als 45 chronisierung aber den großen Vorteil, daß mit ihr die Kolbenkreisfläche bezeichnet und die der Kolben- bei Kunststoffverarbeitungsmaschinen verlangte große Stange zugewandte, kreisringförmige Stirnfläche des Genauigkeit erzielbar ist

Kolbens als Kolbenringfläche bezeichnet Die Differenz Ein besonders großer Nachteil wird bisher darin

zwischen der größeren Kolbenkreisfläche und der gesehen, daß die vorgenannte Abstimmung der Kolkleineren Kolbenringfläche entspricht der Querschnitts- 50 benflächen zur Folge hat daß abnormale Zylinderfläche der Kolbenstange. durchmesser nicht zu umgehen sind. Abnormale Zy-Zusammenwirkende und gleichlaufende Hübe aus- linderdurchmesser erschweren und verteuern die Herführende hydraulische Kolbenzylindereinheiten mit stellung der Zylinder. Insbesondere der letztgenannte einseitiger Kolbenstange werden bei den vorgenannten Nachteil hat dazu geführt, daß dieses System dei Mtuoi aen zur Ausführung von Bewegungen, zur Be· 55 hydraulischen Synchronisierung bei Kunststoffverar tätigung von Maschinenteilen oder von Einrichtungen beitungsmaschinen praktisch keine Anwendung ge an den Maschinen u. dgl. verwendet und finden bei- funden hat obwohl es sich wegen seiner vorgenannt« spielsweise zu folgenden Zwecken Anwendung. Bei Vorteile für diese Maschinen hervorragend eignet dner Spritzgießmaschine wird beim öffnen und würde.

Schließen der Spritzform die bewegliche Formhälfte 60 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde vielfach nicht von einem einzigen hydraulischen Zy- bei der zum Zwecke der Synchronisierung der Kolben linder betätigt, sondern zur besseren Verteilung der Zylindereinheiten erforderlichen Abstimmung der KoI Fprmschließkraft und der Formzuhaltekraft von benflächen, Zylinderdurchmesser und Kolbenstangen mehreren Zylindern, die gleichmäßig auf die Fläche querschnitte abnormale Durchmesser, d. h. nicht ganz verteilt an der Fonnhälfte angreifen. Zum Ausstoßen 65 zahlige Durchmesser zu vermeiden, des fertigen Kunststofferzeugnisses aus der Form Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

werden mehrere Auswerfer von getrennten hydrau- löst, daß jeweils der Durchmesser eines größeren Zj lischen Zylindern betätigt. Oder es sind die Kolben- linders, der Durchmesser des nächst kleineren Zj

Jinders und der Durchmesser der Kolbenstange des größeren dieser beiden Zylinder sich zueinander verfeaj&n wie pythagoreische Zahlen oder deren ganzzahlige Vielfache.

Hierdurch werden in verblüffend einfacher Weise gaazzahlige Durchmesser der Zylinder erzielt, d. h., es wird eine für die hydraulische Synchronisierung erforderliche Abstimmung der Kolbenflächen mit Zylindern ermöglicht, die normale, ganraahlige Durchmesser ergibt «rod für die daher Bauteile mit normalen w Abmessungen, wie z. B. Dichtungen out normalen Abmessungen in handelsüblichen Größen, verwendet werden können, so daß sich die Zylinder relativ einfach und billig herstellen lassen.

Pythagoreische Zahlen, die Tabellenbüchern ent- 15 aommen werden können, wie z. B.

3
5
8
7
20

4
12
15
24
21

5
13
17
25
29

ao

sind drei Zahlen, bei denen die Summe der Quadrate der beiden kleineren Zahlen gleich dem Quadrat der as größten Zahl ist, z. B.

5* + 12* = 13* 25 + 144 =169

Die gleiche Gesetzmäßigkeit erfüllt auch ein be- 30 liebiges ganzzahliges Vielfaches der pythagoreischen hl B d Sibfche:

liebiges ganzzahliges
Zahlen, z. B. das Siebenfache:

7 · 5* + 7 · 12* = 7

13*

₇₂5 + 7144

175 + 1008 = 1183 "

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung drei hydraulisch synchronisierte Kolbenzylindereinheiten, F i g. 2 eine Anwendung der Kolbenzylindereinheiten bei einer Spritzgießmaschine mit zwei Auswerfern, Fig.3 eine andere Ausführungsform der Spritzgießmaschine nach F i g. 2 mit einem zentralen Auswerfer,

F i g. 4 eine Anwendung der Kolbenzylindereinheiten bei dem Schließaggregat einer Spritzgießmaschine, F i g. 5 eine Anwendung der Kolbenzylindereinheiien bei dem Schließaggregat einer Blasmaschine.

In F i g. 1 sind drei zusammenwirkende und gleichlaufende Hübe ausführende Kolbenzylindereinheiten mit deren Zylinder 1, 2, 3 sowie mit deren einseitigen Kolbenstangen 4, 5, 6 dargestellt, die in der folgenden Weise hydraulisch synchronisiert sind. Die Zylinder 1, 2 und 3 besitzen unterschiedliche Durchmesser 7, 8, 10, und zwar derart, daß jeweils die Kolbenkreisfläche eines kleineren Zylinders der Kolbenringnäche des nächst größeren Zylinders entspricht, d. h., die Kolbenkreisfläche 16 des kleineren Zylinders 3 ist so groß wie die Kolbenringnäche 15 des nächst größeren Zylinders 2, dessen Kolbenkreisfläche 14 wiederum so groß ist wie die Kolbenringfläche 13 des nächst größeren Zylinders 1. Dabei sind die Durchmesser der Zylinder und der Kolbenstangen derart gewählt worden, daß jeweils def Durchmesser eines größeren Zylinders, der Durchmesser des nächst kleineren Zylinders und der Durchmesser der Kolbenstange des größeren dieser beiden Zylinder sich zueinander verhalten wie pythagoreische Zahlen oder deren ganzzahlige Vielfache, d. h., der Durchmesser 7 des größeren Zylinders 1, der Durchmesser 8 des nächst kleineren Zylinders 2 und der Durchmesser 9 der Kolbenstange 4 des größeren Zylinders 1 verhalten sich zueinander wie pythagoreische Zahlen oder deren ganzzahlige Vielfache, und in der gleichen Weise verhalten sich der Durchmesser 8 des größeren Zylinders 2, der Durchmesser 10 des nächst kleineren Zylinders 3 und der Durchmesser 11 der Kolbenstange 5 des Zylinders 2 zueinander wie pythagoreische Zahlen oder deren ganzzahlige Vielfache.

A usfUhrungsbeispiel:

1. Nebenstehend sind die vorgenannten Zylinder- und Kolbenstangendurchmesser mit den in der Zeichnung verwendeten Bezugszahlen angegeben

2. Gewählt wurden die pythagoreischen Zahlen

3. Die Durchmesser sollen sich zueinander verhalten wie das 40fache bzw. wie das 32fache der vorgenannten pythagoreischen Zahlen, also

4. Daraus ergeben sich für die Durchmesser folgende Abmessungen in mm

40-5

200

40-4

160

40-3

120

32-5

160

10

32-4 128

32-3 96

5. Aus den vorstehend in Ziffer 4 genannten Durchmessern errechnet sich die folgende Größe der Kolbenflächen und der Kolbenstangenquerschnitte:

Kolbenkreisfläche 12

mit Durchmesser 7 von 200 mm . Kolbenstange 4

mit Durchmesser 9 von 120 mm .

Kolbenringnäche 13 = Kolbenkreis-60 fläche 12 minus Kolbenstange 4 ... Kolbenkreisflächei 14

mit Durchmesser 8 von 160 mm .. Kolbenstange 5

mit Durchmesser 11 von 96 mm .. 314,00 cm» 65 Kolbenringfläche 15 = Kolbenkreisfläche 14 minus Kolbenstange 5 ... Kolbenkreisfläche 16
mit Durchmesser 10 von 128 mm .

113,04 cm* . 200,96 cm* . :>00,96cm* . 72,35 cm* . 128,61cm* . 128,61cm*

Die Kolbenkreisfläche 16 des kleineren Zylinders 3 Leitungen 29, 30 mit der Druckmittelzuiuhrleitung24 entspricht also der Kolbenringfläche 15 des nächst verbindbar sind.

größeren Zylinders 2, deüsen Kolbenkreisfläche 14 Diese Nachjustierung kann automatisch bei jedem wiederum so groß ist wie die Kolbenringfläche 13 des Kolbenhub oder nach einer beliebigen Anzahl von nächst ETöBeren Zylinders 1, wobei die Größen der 5 Kolbenhüben in der Weise erfolgen, daß die Absperr-Duithmösser 7, 8, 10 der Zylinder 1, 2, 3 sowie der organe 27, 28 im Bereich der Endstellung der Kolben Durchmesser 9 und 11 dtlt Kolbenstangen 4 und 5 bei ausgefahrenen Kolbenstangen durch Steuerorgane ganzzaniige Werte besitzen. automatisch geöffnet werden. Hierzu können bekannte

^DieZylinder 1, 2, 3 sind derart in Serie geschaltet, Steuerorgane verwendet werden, daß jeweils der Zyünderrauirn auf der Seite der Kolben- io F i g. 2 aeigt als Ausführungsbeispiel einer Kunstkreisfläcbe des kleineren Zylinders mit dem Zylinder- stoffverarbeitongsmaschme einen Teil einer Spritzraum auf der Seite der Kolbenringfläche des nächst gießmaschine, nämlich ein Schließaggregat 40 mit größeren Zylinders verbunden ist, d. h., der Zylinder- einer ortsfesten Formenaufspannplatte 41, einer Wiraum auf der Seite der Kolbenkreisfläche 16 des derlagerplatte 43, einem von der Widerlagerplatte 43 Zylinders 3 steht über die Verbindungsieitung 18 mit 15 getragenen Schiießzyiinder 44 mit Kolbenstange 50 dem Zylinderraum auf der Seite der Kolbenringfläche und einer auf Höhnen 45 verfahrbaren beweglichen 15 des nächst größeren Zylinders 2 in Verbindung, Formenaufspannplatte 42, die von dem Schließzylinder dessen Zylinderraum auf der Seite der Kolbenkreis- 44 betätigt wird. Zum Ausstoßen des fertigen Spritzfläche 14 wiederum über die Verbindungsieitung 19 teils aus der geöffneten Form sind an der beweglichen mit dem Zylinderraum auf der Seite der Kolbenring- ao Formenauf spannplatte 42 zwei hydraulisch synchronifläcbe 13 des nächst größeren Zylinders 1 in Verbin- sierte Kolbenzylindereinheiten 46 und 47 für zwei dung steht Der Zylinderraum auf der Seite der Auswerfer 48 und 49 angeordnet, so daß das Spritzteil Kolbenkreisfläche 12 des größten Zylinders 1 und der gerade, d. h. ohne zu verkanten, ausgestoßen werden Zylinderraum auf der Seite der Kolbenringfläche 17 kann.

des kleinsten Zylinders 3 sind über Leitungen 20 und as Bei der in F i g. 3 dargestellten abgeänderten Aus-21 mittels eines bekannten und üblichen Steuer- führungsform der Spritzgießmaschine nach F i g. 2 Schiebers wahlweise mit der Druckmittelzufuhrleitung sind die beiden Kolbenzylindereinheiten 46 und 47 für 24 und der Pumpe 25 bzw. mit der Druckmittdrück- den Auswerfer 54 auf einer Konsole 51 der beweglaufleitung 26 verbindbar. Wenn der Steuerschieber22, liehen Formenaufspannplatte 42 angeordnet, und ihre der in bekannter Weise durch EJektromagnete 23 be- 30 Kolbenstangen 53 sind durch ein Joch 52 miteinander tatigt wird, aus der dargestellten Ruhestellung nach verbunden, auf dem ein Auswerfer 54 befestigt ist. links geschoben wird, wird über die Druckmittel- Durch die Ausbildung der beiden Zylinder 46 und 47 zuführleitung 24 und die Leitung 20 die Kolbenkreis- nach dem Patentanspruch wird ein gleichlaufender fläche 12 des Zylinders 1 mit Druck beaufschlagt, so Hub beider Zylinder 46, 47 gewährleistet daß die Kolbenstange 4 aus dem Zylinder 1 ausge- 35 F i g. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine fahren wird. Das hierbei von der Kolbenringfläche 13 Spritzgießmaschine 60 mit einem üblichen Spritzdurch die Verbindungsleitung 19 verdrängte Druck- aggregat 61 und einem Schöeßaggregat 62, das aus mitte! beaufschlagt die Kolbenkreisfläche 14 des Zy- einer ortsfesten Formenaufspannplatte 63 mit einer linders 2, dessen Kolbenringfläche 15 durch die Ver- Formhälfte 67, einer Widerlagerplatte 65 und einer bindungsleitung 18 die Kolbenkreisfläche 16 des Zy- 40 auf Höhnen 66 gleitenden beweglichen Formenauflinders 3 beaufschlagt Das von der Kolbenringfläche spannplatte 64 mit einer Formhälfte 68 besteht Zur 17 verdrängte Druckmittel fließt durch die Leitung 21 gleichmäßigen Verteilung der Schließkräfte auf die und die Druckmittelrücklaufleitung 26 ab. Wenn der bewegliche Formaufspannplatte 64 werden in bekann-Steuerschieber 22 in seine rechte Steuerstellung be- ter Weise mehrere Kolbenzylindereinheiten 69, 70 wegt wird, wird in umgekehrter Richtung über die 45 verwendet, die entsprechend dem Patentanspruch hy-Druckmittelzufuhrleitung 24 und die Leitung 21 die draulisch synchronisiert sind, so daß die bewegliche Kolbenringfläche 17 des Zylinders 3 beaufschlagt usw., Formenaufspannplatte 64 verkantungsfrei auf den so daß die Kolbenstangen in die Zylinder eingefahren Holmen 66 bewegt wird und die Formhälften 67, 68 werden. glei aufeinandergepreßt werden können.

Wie ans der vorstehenden Bescareibtmg des Abs- 50 Als weiteres Ausföhrungsbeispiel einer Kunststoffugsbeispiels in F i g. 1 ersichtfich ist, können in veiarbettungsae zeigt F i g. 5 eine Btflske er Weise sowohl nur zwei ab auch vier oder 71 mit zwei Fonnbacken 73, 74, die von hydraumehr HydrauSkzySnder hydraulisch synchronisiert Kschea KolbenzyGnderein 75,76 gegeiaaoderwerden. bewegt werden können, um des aas dem Blaskopf

Im FaBe eines Lecks muß die MögSchkeit zu einer 55 der Maschine austretenden Kunststoff ze erfassen. Kompensation des Ölverlustes bestehen. Diese Mög- Durch die hydraulische Synchrsrg der Kol·

Bchkeit wird, wie in F i g. 1 dargestellt, in einfacher benzvlinderesAeitea 75, 76 wird erreicht, daß die Weise dadurch geschaffen, daß die Veromdungs- Fonnbacken 73, 74 genau in der NGtIe unter dem leitungen 18 und 19 über Absperrorgane 27, 28 und Blaskopf 72 aufeinandertrdSfen.

HierzB 4 Blatt Zeichnungen

Claims

stangen zweier Zylinder durch ein Joch miteinader verbunden, an dem zwischen den Zylindern ein zentraler Auswerfer angeordnet ist Bd iiner Blasma-Kunststoffverarbdtungsmaschine, insbesondere schine mit einer Form, dereis Fonnhälften gegenein-Spritzgießmaschine oder Blasmaschine, mit zu- 5 ander bewegt werden and sich nach gldch großen «ameaenwirkenden, gldchlaufende Hübe ausfüh- Hüben genau in der Mitte treffen sollen, wird jede senden und Je dnen Kolben mit einseitiger Kolben- Fonnfcälf te von einem hydraulischen Zylinder bewegt «tangeaufwdsenden hydraulischenKolbenzylinder- Hierbd müssen die Koltenzylmderdnhdten gleicheinheiteo unterschiedlicher Durchmesser, bei denen laufende Hübe ausführen, d.h., die Kolben und Jewefls die Kolbenfadsfläche eines kleineren Zy- w Kolbenstangen müssen gleishmäßige Bewegungen auslinders der Kolbenringfläche des nächst größeren fähren, um Beschädigungen oder Zerstörungen der Zylinders entspricht, bd denender kolbenstange»- Maschinentefle, der Werkzeuge und Formen, des Ibte Zylinderraum des kleineren Zylinders mit Kunststofferzeugnisses usw. infolge von Verkantungen dem kolbejQStangensdtigen Zylmderraum des od.dgL, die bd ongldchmäßigen Bewegungen aufnächst größeren Zylinders über eine Verbindungs- is treten würden, zu vermdden. Das Problem bei derart leitung in Verbindung steht und bd deuen der zusammenwirkenden Kolbenzylindereinhdten besteht kolbenstangenfreie Zylinderraum des größten Zy- darin, trotz unterschiedlicher Strömungswiderstände linders und der kolbenstangenseirige Zylinderraum in den Druckmittelzufuhrleitungen zu den Zylindern, des kleinsten Zylinders mit dner Druckmittel- trotz unterschiedlicher Drücke, trotz unterschiedlicher zufuhrldtung bzw. einer Druckmittelabfuhrleitung ao Reibungen in den Zylindern usw. und insbesondere verbindbar sind, dadurch gekennzeich- trotz ungleicher Belastung der einzelnen Zylinder net, daß jeweils der Durchmesser eines größeren synchrone Kolbenbewegungen zu erzielen. Um dies Zylinders, der Durchmesser des nächst kleineren zu erreichen, sind zahlreich« Methoden zur mecha-Zylinders und der Durchmesser der Kolbenstange raschen oder hydraulischen Synchronisierung bekannt, des größeren dieser beiden Zylinder sich zueinander as von denen einige einfacher und dafür ungenauer sind, verhalten wie pythagoreische Zahlen oder deren während andere Methoden genauer und dafür auch ganzzahlige Vielfache. komplizierter und teurer sind.

Nach der Zeitschrift »ölhydraulik und Pneumatik«, Okt 1968, Sonderheft Zürich, sind bereits dem Ober-