DE2324839A1

DE2324839A1 - Pressvorrichtung

Info

Publication number: DE2324839A1
Application number: DE2324839A
Authority: DE
Inventors: Wolfert Bello; Pieter Halma; Wijbren Van Der Meulen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-05-25
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4943272A; FR2185500A1; GB1417799A; NL7207024A; FR2185500B1; US3825386A

Description

Uipi.-Tn_r. Γ.-J, Tv:TFF.B5fARBi _ ⁽ PHN. 63OT.

-Ar.n:!d£fr -M.V. Philips¹ Gloeilampenfbbriefceo Kt s / WJM.

AtieNo. PHEF- 6301

Anmeldung vom: TO. Mai 1973 '

Pre s svorrxchtung <

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressvorrichtung, insbesondere zum Pressen von Kunststoffen in einer Matrize, welche Vorrichtung mit einem hydraulischen Motor versehen ist, der einen in einem Zylinder bewegbaren Kolben enthält, an dem eine Kolbenstange befestigt ist₉ wobei den ' Räumen beiderseits dieses Kolbens mittels eines Servoventiles eine hydraulische Druckflüssigkeit zugeführt und entzogen werden kann. Beim Pressen von Kunststoffen mit bekannten, zu diesem Zweck ausgebildeten Pressvorrichtungen treten häufig Mangel an den Produkten auf. Diese Mängel sind U.A. ein Zuviel an Graten, Lufteinschlüsse, schlechte Oberflächenbeschaf-"fenheit, schlechte Materialverteilung, vorzeitige Aushärtung, usw. All diese Mängel deuten auf eine ungenügende Beherrschung

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des Pressvorganges, der bei den bekannten Pressvorrichtungen im wesentlichen durch Einstellung der Druckdifferenz über dem Kolben gesteuert wird.

Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Pressvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, Zur Erreichung dieses Zwecks ist die Pressvorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange mit einem Kraftaufnehraer und einem Verschiebungsaufnehmer versehen ist, wobei, die von diesen Aufnefimern gelieferten Signale einer Regelvorrichtung zugeführt werden, in der sie mit eingestellten Werten verglichen werden, wobei, solange die Presskraft

unter dem eingestellten Wert bleibt, die Regeleinrichtung das Servoventil so steuert, dass der Kolben sich mit einer eingestellten Geschwindigkeit bewegt, während beim Überschreiten der eingestellten Presskraft die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert, dass die Kolbenstange die eingestellte Presskraft nicht überschreitet.

Infolge der Tatsache, dass der Kraftaufnehmer seine Messungen an der Kolbenstange durchführt, vfird stets möglichst gut die wirkliche auf den Kunststoff ausgeübte Presskraft gemessen. Der Einfluss ζ.B₀ der Kolbenreibung im _vZylinder ist dadurch völlig ausgeschaltet.

Indem während der Zeit, in der die Presskraft niedriger als die eingestellte Kraft ist_} die Regelung in Abhängigkeit vom Verschiebungsaufnehmer erfolgt, wobei dem Kolben, eine Geschwindigkeit erteilt wird, die einem eingestellten Wert entspricht ₃ bringt der Plunger das zu pressende

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Material mit einer derartigen Geschwindigkeit in die Matrize ein, das die Gefahr von Lufteinschlussen, vorzeitiger Aushärtung und schlechter Oberflächenbeschaffenheit sehr gering ist,

Steigt die Presskraft an, so .schaltet beim Erreichen des eingestellten Wertes die Regelung von der Kolbengeschwindigkeit auf eine Regelung nach Presskraft um, so dass die Presskraft dem eingestellten Wert nicht überschreitet, wodurch die Bildung von Graten vermieden wird.

Auf diese-Weise ergibt sich somit durch selektive Rückkopplung eines Verschiebungs- und Presskraftsignals auf das Servoventil, wobei die Signale möglichst gut der vom Kunststoff empfundenen Geschwindigkeit und Presskraft entsprechen, eine Pressvorrichtung, bei der die den bekannten Pressvorrichtungen anhaftenden Nachteile beseitigt sind.

Um den schädlichen Einfluss einer etwaigen

Wanger-haften Ausrichtung des hydraulischen Kolbens in bezug

auf die Matrize zu beheben, weist eine weitere Ausführungsform der Pressvorrichtung gemäss der Erfindung das Merkmal auf, dass die Kolbenstange mit einem Pressplunger über ein Drucklager verbunden ist, das dem Pressplunger etwas Einstellfreiheit in der Querrichtung in bezug auf die Kolbenstange erteilt.

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TJm dafür zu sorgen, dass, wenn die Matrize voll ist, der Druck in ihr nicht allzusehr ansteigt, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung im Matrizenhohlraum ein Druek-" aufnehmer vorgesehen, der beim Erreichen des erwünschten Druckes in der Matrize die Regelvorrichtung so steuert, dass dieser Druck aufrechterhalten wird.

Ein Ausführung'sbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Zylinder mit der

Bezugsziffer 1 bezeichnet. In diesem Zylinder ist ein Kolben 2 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 3 versehen ist.

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Der Zylinder 1 wird durch eine Platte h abgestützt, die über Säulen 5 mit dem Gestell 6 der Pressvorrichtung verbunden ist. ·

Auf, dem Gestell 6 ist eine Matrize 7 angeordnet, in der sich mindestens ein Hohlraum .befindet, in den Kunststoff eingepresst werden kann. Dieses Einpressen erfolgt mittels eines Plungers 8, der auf der Oberseite mit einem Bauteil 9 versehen ist_s das um eine Platte 10 herumgreift, die mit der Kolbenstange 3 verbunden ist.

Das Teil 9 und die Platte 10 bilden zusammen

ein hydrostatisches Drucklager. Zu diesem Zweck ist die Platte 10 mit Druckkammern 11 versehen, denen durch einen Kanal mit Drosselstellen 13 aus einem Raum 14 im Zylinder 1 Flüssigkeit zugeführt wird. Der Raum "lh ist durch einen Kanal I5 mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung i6 verbunden, die an die Vorderseite eines Flüssigkeitspumpe 17 angeschlossen ist« Die Flüssigkeitspumpe wird von einem Elektromotor 18 angetrieben und bezieht die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter 19.

Der Raum 21 kann über eine Leitung 22 und ein

Servoventil 20 entweder mit der Flüssigkeitszufuhrleitung oder mit der Flüssigkeitsabfuhrleitung 25 verbunden werden. Die Flüssigkeit in den Lagerkammern 11 des hydrostatischen Lagers kann durch den Kanal Zh die Abfuhrleitung 25 erreichen.

Der Plunger 8 ist mit einem Kraftaufxaehmer versehen, dessen Ausgangssignal einer Regelvorrichtung 31 zugeführt wird. Weiter ist ein Verschiebungsaufnehmer 32

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vorgesehen, der die Verschiebung der Kolbenstange 3 aufnimmt und an die Regelvorrichtung 31 weiterleitet. Die Regelvorrichtung 31 steuert die Befehlsvorrichtung 33 des Servoventiles 20. Die ¥irkungsweise der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt. Bei gefüllter Matrize wird auf den Kolben 2 eine hydraulische Kraft ausgeübt derart, dass sich der Kolben zusammen mit dem Plunger herabbewegt. Dies geschieht dadurch, dass mittels des Servoventiles 20 dem Raum"21 Flüssigkeit zugeführt wird.

Die Verschiebung des Kolbens 2 wird vom Ver— Schiebungsaufnehmer 32 aufgenommen, während die geleistete Presskraft vom Druckaufnehmer 30 gemessen wird. In der Regelvorrichtung 31 werden die Messwerte mit eingestellten Werten verglichen, wobei, wenn die vom Druckaufnehmer 30 gemessene Kraft kleiner als der eingestellte ¥ert ist, die Regelvorrichtung 31 den vom Verschiebungsaufnehmer 32 gemessenen Wert mit der eingestellten gewünschten Kolbengeschwindigkeit vergleicht. Etwaige Differenzen zwischen eingestellten und gemessenen ¥erten ergeben ein Signal, das der Befehlsvorrichtung 33 zugeführt wird, die das Steuerventil 20 so verstellt, dass die Zufuhr von Flüssigkeit an den Raum 21 in dem Sinne geändert wird, dass die gewünschte Kolbengeschwindigkeit erhalten wird.

Sobald der Druckaufnehmer 30 eine Presslcraft misst, die dem eingestellten Wert entspricht, schaltet die Regelvorrichtung 31 von der Geschwindigkeitsregelung auf eine Kraf tregelung um, bei der das Ausgangs signal des Druckaufneh-

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mers 30 mit der eingestellten Presskraft verglichen wird, wobei etwaige Differenzen ein Signal ergeben, mittels dessen die Befehlsvorrichtung des Servoventile's 20 so gesteuert wird, dass der dem Raum 21 zugeführte Flüssigkeitsstrom so gross ist, dass gerade der eingestellte Wert der Presskraft aufrechterhalten wird. Wenn die Geschwindigkeit wiederum einen bestimmten Wert übei'steigt, wird wieder auf die Geschwindigkeitsregelung umgeschaltet.

Anstelle der an der Kolbenstange gemessenen

Presskraft kann unter Umständen auch der Druck in der Matrize als Regelgrösse dienen.

Auf diese Weise ergibt sich eine Pressvorrichtung, bei der sich der Pressvorgang sehr gut beherrschen lässt, Dabei erfolgt eine Regelung an Hand von Signalen, die sehr nahe bei der Kunststoffmasse, die den Gegenstand des Vorganges bildet, gemessen werden. Dies bedeutet, dass sehr wenig Sekundäreffekte, wie z.B« die Reibung des Kolbens 2 im ZylinV ■ der 1 , die Messung beeinträchtigen. -

Durch die Verwendung eines Axiallagers .9, 10, 11, 12, 13 zwischen der Kolbenstange 3 und dem Plunger 8 haben etwaige Winkelfehler keine sehr grosse Reibung des Plungers 8 in der Matrize 7 zur Folge.

Es dürfte einleuchten, dass statt eines hydrostatischen Lagers zum beabsichtigten Zweck auch ein anderes Axiallager Anwendung finden kann.

Die Kraft- und Verschiebungsaufnehmer, die Regelvorrichtung und das Servoventil sind nur sehr schematisch

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geschildert, aber es können mancherlei bekannte Typen, die dem Fachmann zur Verfügung stehen, Verwendung finden. Wesentlich ist nur, dass die Kolbenbewegung sowohl geschwindigkeitsmässig als auch kraftmässig regelbar ist.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE .

(1.1 Pressvorrichtung, insbesondere zum Pressen

von Kunststoffen in einer Matrisse, welche Vorrichtung Mt einem hydraulischen Motor versehen ist, der einen in einem Zylinder bewegbaren Kolben enthält, an dem eine Kolbenstange befestigt ist, wobei den Räumen beiderseits dieses Kolbens mittels eines Servoventiles eine hydraulische Druckflüssigkeit zugeführt und entzogen werden kann, dadurch gekennzeichnet., dass die Kolbenstange mit einem Kraftaufnehmer und einem Verschiebungsaufnehmer versehen ist, wobei die von diesen Aufnehmern erzeugten Signale einer Regelvorrichtung zugeführt werden, in der sie mit eingestellten Werten verglichen werden, Wobei, solange die Presskraft kleiner als der eingestellte Wert bleibt, die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert} dass sich der Kolben mit einer eingestellten Geschwindigkeit bewegt, während beim Erreichen der eingestellten Presskraft die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert, dass die Kolbenstange die eingestellte Presskraft nicht überschreitet.
2. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' dass die Kolbenstange mit einem Pressplunger über ein Drucklager verbunden ist, das dem Pressplunger einige Einstellfreiheit in der Querrichtung in bezug auf die Kolbenstange gibt*
3. Pressvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet* dass'in der Matrize ein Druckaufnehmer angeordnet ist, der beim Erreiohen des erwünschten Druckes in der Matrize die Regelvorrichtung so steuert» daß dieser Druck aufrechterhalten wird.

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