DE2160556C3

DE2160556C3 - Hydraulic control device for several working cylinders connected in parallel, in particular tool lock cylinders on injection molding machines

Info

Publication number: DE2160556C3
Application number: DE19712160556
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. Ddr 8019 Dresden Hilpert; Wolfgang Ddr 8210 Freital Markert
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1971-01-08
Filing date: 1971-12-07
Publication date: 1980-08-07
Also published as: HU170615B; DE2160556B2; DE2160556A1; FR2121628A1; YU35184B; AT323396B; CS170844B1; SU531478A3; FR2121628B1; YU3772A; SE367958B

Description

Die Erfindung betrifft eine hydra iische Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.The invention relates to a hydraulic control device according to the preamble of the claim.

Es ist bekannt, daß die hydraulische Beaufschlagung und Entspannung mehrerer Arbeitszylinder, insbesondere Werkzeugschließzylinder an Spritzgießmaschinen, über ein in der Druckleitung angeordnetes Rückschlagventil erfolgt, wobei durch ein nebengeschaltetes Sicherheitsventil eine Begrenzung des maximal zulässigen Druckes in den Arbeitszylindern erreicht werden kann. Weiterhin ist es bekannt, in die zu den Arbeitszylindern führende Druckleitung ein Druckminderventil anzuordnen, mit dem beliebige Schließdrücke durch beliebiges Zuschalten von vorgesteuerten Druckbegrenzungsventilen über ein Wegeventil erreicht werden können. Die Entspannung der Arbeitszylinder erfolgt über ein einfaches entsperrbares Rückschlagventil oder ein für eine bestimmte Entspanngeschwindigkeit konstruiertes Entspannventil, das in der Regel durch zwei Schaltstufen geöffnet wird. Bei mehreren symmetrisch angeordneten und parallel geschalteten Arbeitszylindern ergibt sich aus der Zusammenführung der einzelnen Leitungszweige der Druckleitung eine Verbindung zwischen den Arbeitszylindern, durch die ein Druckausgleich bei asymmetrischer Belastung der Maschine erfolgt.It is known that hydraulic loading and relaxation of several working cylinders, in particular mold locking cylinders on injection molding machines, takes place via a non-return valve arranged in the pressure line, whereby the maximum permissible value is limited by an adjacent safety valve Pressure in the working cylinders can be achieved. Furthermore, it is known in the to the working cylinders leading pressure line to arrange a pressure reducing valve with which any closing pressures through any Activation of pilot operated pressure relief valves can be achieved via a directional control valve. the Relaxation of the working cylinder takes place via a simple releasable check valve or a for A relief valve designed for a specific release speed, which is usually opened by two switching stages. With several symmetrically arranged and parallel connected working cylinders results The merging of the individual branches of the pressure line creates a connection between the Working cylinders through which pressure equalization occurs when the machine is subjected to an asymmetrical load.

Bei Spitzgießmaschinen mit mehreren Arbeitszylindern ergibt sich entsprechend der geometrischen Figur und der Lage des Spriizlings im Werkzeug eine exzentrische Belastung der Maschine, die als unter schiedlicher Druck in den Arbeitszylindern in Erschel· nung tritt. Durch die Parallelschaltung der Arbeitszylinder erfolgt dabei ein Druckausgleich zwischen den einzelnen beaufschlagten Zylinderräumen, der zu einer Schrägstellung der bewegbaren Werkzeugträgefplatte und somit zu einseitigen Überspritzen des SpritzwerkIn injection molding machines with several working cylinders, the geometrical figure results accordingly and the position of the injection molding in the tool, an eccentric load on the machine, which is considered to be under different pressure in the working cylinders tion occurs. The parallel connection of the working cylinders results in a pressure equalization between the individual acted upon cylinder spaces, which leads to an inclined position of the movable tool support plate and thus to one-sided overmolding of the spray unit zeuges führt. Aus der Schrägstellung der bewegbaren Werkzeugträgerplatte ergeben sieh auch zusätzliche Biegespannungen in den im Kraftfluß liegenden Maschinenelementen, die zu Verformungen und Dauerbrächen führen können. Mit dem in der Druckleitung angeordneten Druckminderventil sind verschiedene Schließdruckstufen einstellbar. Sobald sich jedoch aufgrund des technologischen Ablaufes Druckerhöhungen ergeben, werden sie von dem Druckminderventilit leads. From the inclination of the movable Tool carrier plates also result in additional bending stresses in the areas in the force flow Machine elements that can lead to deformation and fatigue. With the one in the pressure line arranged pressure reducing valve, different closing pressure levels can be set. As soon as however If there are pressure increases due to the technological process, they are controlled by the pressure reducing valve abgebaut und somit die Schrägstellung der bewegbaren Werkzeugträgerplatte und das einseitige Oberspritzen des Werkzeuges unterstützt Die voranstehenden Ausführungen betreffen einen nicht vorveröffentlichten internen Stand der Technik.dismantled and thus the inclination of the movable tool carrier plate and the one-sided top injection of the tool supported The preceding statements concern a not previously published internal state of the art.

Aus dem DE-GM 68 00 316 ist eine parallele Ansteuerung von Arbeitszylindern bekannt, bei der mittels Rückschlagventilen ein Druckausgleich zwischen den Arbeitszylindern verhindert wird. Es erfolgt jedoch bei ungleichmäßiger Belastung des auf GleichFrom DE-GM 68 00 316 a parallel control of working cylinders is known in which a pressure equalization between the working cylinders is prevented by means of non-return valves. It takes place but with uneven loading of the equal lauf orientierten Systems mittels einer Ausgleichvor richtung, eine Oberleitung von hydraulischem Medium in den jeweils höher belasteten Arbeitszylinder. Diese hydraulische Steuerung ist damit vorzugsweise nur für einen ungleich belasteten Bewegungsbereich einesrun-oriented system by means of a compensation advance direction, an overhead line of hydraulic medium in the higher loaded working cylinder. These Hydraulic control is therefore preferably only for an unevenly loaded range of motion

Systems zum Ausbalancieren anzuwenden.To apply balancing systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei asymmetrischer Belastung der Maschine in den einzelnen Arbeitszylindern in unterschiedlicher Höhe entstehenden Drücke auf den jeweiligen ZylinderraumThe invention is based on the object that in the case of asymmetrical loading of the machine in the individual working cylinders at different heights resulting pressures on the respective cylinder space zu begrenzen und die von den Arbeitszylindern betätigten Maschinenelemente gegen Überbelastung zu schützen.and to limit the machine elements actuated by the working cylinders against overload protection.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöstThis object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of the patent claim

Durch die Anordnung von zwei voneinander getrennten Leitungssystemen für die Beaufschlagung und Entspannung von parallel geschalteten Arbeitszylindern mit entgegen dem Strömungssinn in den Leitungen wirkenden Rückschlagventilen erfefgt beispielsweiseBy arranging two separate line systems for the application and Relaxation of working cylinders connected in parallel with counter to the direction of flow in the lines acting check valves erfefgt for example bei Spritzgießmaschinen eine Absperrung des in den Arbeitszylindern: während der Einspritzphase beim Spritzgießen entstehenden Druckes. Es kann dadurch kein Druckausgleich zwischen den Arbeitszylindern erfolgen und die damit verbundenen negativen AuswirIn the case of injection molding machines, a shut-off in the working cylinders: during the injection phase in Injection molding resulting pressure. As a result, there can be no pressure equalization between the working cylinders and the associated negative impact kungen hinsichtlich asymmetrischer Maschinenbela stung und Oberspritzungen des Werkzeuges werden beseitigt. Außerdem wird durch die Verbindung der Rücklaufleitung mit der Eingangsdruckleitung erreicht, daß ein in den Arbeitszylindern asymmetrisch wirkencautions with regard to asymmetrical machine loads performance and over-injection of the tool are eliminated. In addition, by connecting the Return line with the inlet pressure line achieved that one in the working cylinders act asymmetrically der Druck erst bis auf den von dem druckerzeugenden Aggregat aufgebrachten Maximaldruck ansteigen muß, bevor das Sicherheitsventil anspricht. Dadurch kann es auch nicht zu Schrägstellungen einer Werkzeugträgerplatte und daraus resultierenden Überspritzen desthe pressure only except for that of the pressure generating one The maximum pressure applied to the unit must increase before the safety valve responds. So it can also not to inclinations of a tool carrier plate and the resulting overmolding of the Werkzeuges kommen. Um zu hohe Belastungen des Werkzeuges zu vermeiden, kann der in den Arbeitszylindern aufgebrachte Druck durch das mit dem Entspannventil parallel geschaltete Druckbegrenzungsventil begrenzt werden. Dadurch, daß in den Arbeitszy-Tool come. In order to avoid excessive loads on the tool, the pressure applied in the working cylinders can be reduced by the Pressure relief valve connected in parallel can be limited. Due to the fact that in the work cycle

eo lindern eine relativ kurze ölsäule wirksam ist und die einzelnen Leitungszweige für die Beaufschlagung und Entspannung zwischen den Arbeitszylinder.! und den Rückschlagventilen möglichst kurz gehalten werden, ergibt sich eine hohe Steife des gesamten Schließsyeo relieve a relatively short column of oil is effective and the individual line branches for the application and relaxation between the working cylinder.! and the Check valves are kept as short as possible, resulting in a high stiffness of the entire lock system stems, wodurch eine sichere Funktion der Schließeinheit gewährleistet wird. Weiterhin werden die bei einer Schrägstellung der bewegbaren Werkzeugträgerplatte zusätzlich entstehenden Biegespannungen und einstems, which ensures that the locking unit functions reliably is guaranteed. Furthermore, when the movable tool carrier plate is in an inclined position additional bending stresses and a

Verklemmen des Werkzeuges durch einseitiges Oberspritzen vermieden.Jamming of the tool by one-sided spraying avoided.

Pie Erfindung soll nachstehend an dem in der Zeichnung dargestellten Ausffihrungsbeispiel näher erläutert werden;Pie invention is to be described in more detail below using the exemplary embodiment shown in the drawing be explained;

Den parallel geschalteten Arbeitszylindern 1 sind in den zugeordneten Leitungszweigen 26; 36 zur Beaufschlagung und Entspannung der Arbeitszylinder 1 in umgekehrter Richtung des jeweiligen Strömungssinnes wirkende Rückschlagventile 2; 3 zugeordnet, die einen Druckausgleich zwischen den einzelnen Arbeitszylindern 1 nach ihrer Beaufschlagung im Fall einer asymmetrischen Belastung verhindern. Die einzelnen Leitungszweige 2b; 3b sind zur Beaufschlagung der Arbeitszylinder 1 an eine gemeinsame Eingangsdruck- !5 leitung 2a und zur Entspannung der Arbeitszylinder 1 an eine gemeinsame AusgangsdruckJeilung 3a angeschlossen. Die Beaufschlagung der Arbeitszylinder durch die Hochdruckpumpe 4 erfolgt bei der Schaltstellung 5.2 des als Vorsteuerventil wirkenden Wegeventils 5 und Schaltsteliiuig fe2 des Wegeventils 6 über das Druckminderventil 7. Dabei wird der Druck in den Arbeitszylindern 1 bei der Stellung 8.1 des Wegeventils 8 durch das Druckbegrenzungsventil 9 begrenzt. Die Öffnungsbewegung des Druckminderventils wird dabei in der Umschaltphase durch den von der Niederdruckpumpe 11 erzeugten Druck über die Leitung 11a beschleunigt Mit den Schaltstellungen 8.2; 83 des Wegeventils 8 können auf verschiedene Drücke eingestellte Druckbegrenzungsventile 9, 10 in jeder Phase des technologischen Arbeitsablaufes über die Leitung 7a in die Eingangsdruckleitung 2a bzw. Ausgangsdruckleitung 3a eingeschaltet werden, um in den Arbeitszylindern 1, den Verarbeitungstechnologien entsprechend, verschiedene Druckstufen zu erreichen. Ein Teilentspannen der Arbeitszylinder erfolgt über das entsperrbare Rückschlagventil 12.The working cylinders 1 connected in parallel are in the associated line branches 26; 36 check valves 2, which act in the opposite direction of the respective direction of flow, for loading and relieving the working cylinder 1; 3 assigned, which prevent pressure equalization between the individual working cylinders 1 after they have been acted upon in the event of an asymmetrical load. The individual line branches 2b; 3b are connected to a common inlet pressure line 2a to act on the working cylinder 1 and to a common outlet pressure junction 3a to relieve the working cylinder 1. The actuation of the working cylinder by the high pressure pump 4 takes place in the switching position 5.2 of the directional valve 5 acting as a pilot valve and Schaltsteliiuig fe2 of the directional valve 6 via the pressure reducing valve 7. The pressure in the working cylinders 1 is limited in the position 8.1 of the directional valve 8 by the pressure limiting valve 9 . The opening movement of the pressure reducing valve is accelerated in the switching phase by the pressure generated by the low pressure pump 11 via the line 11a. With the switching positions 8.2; 83 of the directional control valve 8, pressure relief valves 9, 10, which are set to different pressures, can be switched on in each phase of the technological workflow via the line 7a into the inlet pressure line 2a or outlet pressure line 3a, in order to achieve different pressure levels in the working cylinders 1 according to the processing technologies. The working cylinders are partially released via the releasable check valve 12.

In der Ausgangsdruckleitung 3a sind ein auf eine bestimmte Öffnungsgeschwindigkeit einstellbares, durch die Niederdruckpumpe 11 über die Leitung 116 und Wegeventil 5 durch Schaltstellung 5.1 betätigtes Entspannventil 13 und ein für alle Arbeitszylinder 1 als Sicherheitsventil wirkendes Druckbegrenzungsventil 14 parallel geschaltet und mit einer Rücklaufleitung 15 verbunden. Die Rücklaufleitung 15 des einstellbaren Entspannvemils 13 ist an die Eingang^druckleitung 2a zwischen dem Druckminderventil 7 und dem die Beaufschlagung und Entspannung der Arbeitszylinder 1 schaltenden Wegeventils 6 angeschlossen. Dem in den Arbeitszylindern 1 entstehenden und durch das Druckminderventil 7 bestimmten Druck steht durch die Verbindung von Rücklaufleitung 15 und Eingangsdruckleimng 2a der durch die Hochdruckpumpe 4 erzeugte Druck bis zu den Rückschlagventilen 3 entgegen, so daß die an sich die »Atmung« des Spritzwerkzeuges begünstigende ölmenge auf ein Minimum reduziert ist und die Arbeitszylinder 1 mit jedem Druck geringerer Höhe beaufschlagt werden können, aber einer Öffnungsbewegung des Werkzeuges immer der Maximaldruck entgegensteht, auf den auch das als Sicherheitsventil wirkende Druckbegrenzungsventil 14 eingestellt ist. In der Phase der Teilentspannung wird dagegen der von der Hochdruckpumpe 4 erzeugte und über die Eingangsdruckleitung 2a, Rücklaufleitung 15, Entspannventil 13 bzw. 136 und gemeinsame Ausgangsdruckleitung 3a übertragene Druck über das entsperrbare Rückschlagventil 12, Druckminderventil 7 und Wegeventil 6 abgebaut. Das zwischen der gemeinsamen Ausgangsdruckleitung 3a und der R&:klaufleitung 15 angeordnete Entspannventil 13 besieht aus einer Kombination von zwei entsperrbaren Rückschlagventilen 13a; 136, wobei dem entsperrbaren Rückschlagventil I3a ein Drosselventil 13c vorgeschaltet und der Steuerkolben \3d des anderen entsperrbaren Rückschlagventils 136 zweiseitig beaufschlagbar ist. Bei der Entspannung der Arbeitszylinder 1 werden durch die Schaltstellung 5.1 des Wegeventils 5 gleichzeitig die zwei Steuerkolben I3d; 13e der parallel geschalteten entsperrbaren Rückschlagventile 13a; 136 des gemeinsamen Entspannventils 13 beaufschlagt Die entsperrbaren Rückschlagventile 13a; 136 sind entweder durch ihre Nennweite oder im Zusammenwirken mit dem Drosselventil 13c und durch ihre Funktion auf eine bestimmte Entspannungsgeschwindigkeit abgestimmt Durch die zweiseitige Beaufschlagung des Steuerkolbens I3d des Rückschlagventils 136 mit großer Nennweite wird die Öffnungsbewegung erst ermöglicht wenn sich der Schließdruck bis zu einem Druck entspannt hat, der durch das reduzierte Öffnungsverhältnis mittels der zwei-?itigen Beaufschlagung des Steuerkolbens des Rückschlagventils 136 bestimmt ist. Während das entsperrbare Rückschlagventil 13a :m Sinne einer gedämpften Entspannung eine relativ geringe Nennweite hat oder eine auf eine bestimmte Entspanngeschwindigkeit einstellbares Drosselventil 13c vorgeschaltet ist, strömt das abzuführende Olvolumen im wesentlichen über das inzwischen geöffnete Rückschlagventil 136 großer Nennweite.In the outlet pressure line 3a, a pressure relief valve 13, which can be set to a certain opening speed and is actuated by the low pressure pump 11 via line 116 and directional valve 5 through switch position 5.1, and a pressure relief valve 14 acting as a safety valve for all working cylinders 1 are connected in parallel and connected to a return line 15. The return line 15 of the adjustable expansion valve 13 is connected to the input pressure line 2a between the pressure reducing valve 7 and the directional control valve 6 which switches the loading and expansion of the working cylinder 1. The pressure generated in the working cylinders 1 and determined by the pressure reducing valve 7 is counteracted by the connection of the return line 15 and the inlet pressure control 2a by the pressure generated by the high pressure pump 4 up to the check valves 3, so that the amount of oil which in itself promotes the "breathing" of the injection molding tool is reduced to a minimum and the working cylinder 1 can be acted upon by any pressure of a lower level, but the opening movement of the tool is always opposed by the maximum pressure to which the pressure relief valve 14, which acts as a safety valve, is also set. In the phase of partial relaxation, however, the pressure generated by the high pressure pump 4 and transmitted via the inlet pressure line 2a, return line 15, expansion valve 13 or 136 and common outlet pressure line 3a is reduced via the releasable check valve 12, pressure reducing valve 7 and directional control valve 6. The expansion valve 13 arranged between the common outlet pressure line 3a and the exhaust line 15 consists of a combination of two pilot operated check valves 13a; 136, whereby the releasable check valve I3a is preceded by a throttle valve 13c and the control piston 3d of the other releasable check valve 136 can be acted upon on both sides. When the working cylinder 1 is relaxed, the two control pistons I3d; 13e of the pilot operated check valves 13a; 136 of the common expansion valve 13 is acted upon. The releasable check valves 13a; 136 are matched either by their nominal width or in cooperation with the throttle valve 13c and by their function to a certain relaxation speed.By the double-sided action of the control piston I3d of the check valve 136 with a large nominal diameter, the opening movement is only made possible when the closing pressure has relaxed to a certain pressure , which is determined by the reduced opening ratio by means of the double action on the control piston of the check valve 136. While the releasable check valve 13a: in the sense of damped relaxation has a relatively small nominal diameter or a throttle valve 13c that can be adjusted to a certain relaxation speed is connected upstream, the oil volume to be discharged essentially flows through the non-return valve 136, which has now been opened, with a large nominal diameter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch;Claim;

Hydraulische Steuereinrichtung für mehrere parallel geschaltete Arbeitszylinder, insbesondere Werkzeugschließzylinder an Spritzgießmaschinen, mit einem die Druckmittelzu- bzw. -abfuhr steuernden Wegeventil, einer gemeinsamen, vom Wegeventil ausgehenden Eingangsdruckleitung, von der die zu den Arbeitszylinder^ führenden Leitungszweige abgehen, einem in der Eingangsdruckleitung angeordneten, mittels zuschaltbaren Druckbegrenzungsventilen vorgesteuerten Druckminderventil, einem für alle Arbeitszylinder als Sicherheitsventil wirkenden Druckbegrenzungsventil und einem einstellbaren Entspannventil zur Absteuerung des Druckmittels von den Arbeitszylindern in eine Rücklaufleitung, die an die Eingangsdruckleitung zwischen Druckminderventil und Wegeventil angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Eingangsleitungszweige (2b) ein die RückströRxing vom zugeordneten Arbeitszylinder (1) verhinderndes Rückschlagventil (2) angeordnet ist, daß jeder Arbeitszylinder (1) einen mit einer gemeinsamen Ausgangsdruckleitung {3a) verbundenen Ausgangsleitungszweig (3b) aufweist, in dem sich ein die Rückströmung zum zugeordneten Arbeitszylinder (1) verhinderndes Rückschlagventil (3) befindet, und daß das Druckbegrenzungsventil (14) und das Entspannventil (!3) an die Ausgangsdruckleitung (3a) angeschlossen sind.Hydraulic control device for several working cylinders connected in parallel, in particular tool lock cylinders on injection molding machines, with a directional valve controlling the pressure medium supply and discharge, a common input pressure line starting from the directional control valve, from which the line branches leading to the working cylinder branch off, one arranged in the input pressure line, pressure reducing valve controlled by means of switchable pressure relief valves, a pressure relief valve acting as a safety valve for all working cylinders and an adjustable relief valve for diverting the pressure medium from the working cylinders into a return line which is connected to the inlet pressure line between the pressure reducing valve and the directional control valve, characterized in that in each of the inlet line branches ( ) a non-return valve (2) preventing the return flow ring from the associated working cylinder (1) is arranged so that each working cylinder (1) has one with one outlet branch (3b ) connected to the common outlet pressure line {3a) , in which there is a non-return valve (3) preventing the return flow to the associated working cylinder (1), and that the pressure relief valve (14) and the expansion valve (! 3) are connected to the outlet pressure line (3a ) are connected.