DE2424781A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer eine spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

• Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine Zusatz zu Patent... (Patentanmeldung P 2414668.7) Die Erfindung bezieht sich auf eine tWeiterbildung der in dem Patent... (Patentanmeldung P 2414668.7) geschützten Erfindung.
• Der Gegenstand des Hauptpatentes betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Bewegungszylinder) mit kleiner Kraft in Offenstellung und Verschlußstellung gefahren (Bewegungsperiode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), wobei der Kolben des Bewegungszylinders mit dem Kolben des Druckzylinders (Drucldmolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer konzentrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind.
• Die' Antriebsvorrichtung gemäß dem ltauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper ein auf der zylindrischen Mantelfläche der Kolbenstange konzentrisch geführter, vom Itöchdruckraum her beauSschlagbarer Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt.
• Versuche haben ergeben, daß die Antriebseinrichtung gemäß dem Hauptpatent eine Steigerung der Anzalll der Arbeitszyklen pro Zeiteinheit auf das Doppelte und mehr Im Vergleich zu den bisherigen Einrichtungen ermöglicht, weil die Zylinderräune der Druckzylinder während der Bewegungsperiode hochgradig miteinander kommunizieren und daher sehr große Ölmengen'in itürzester Zeit durch den Druckkolben passieren können, ohne in den großen Ölkreislauf des Systems zu gelangen.
• Bei den im Uauptpatent zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen ist die stationäre Gießformhälfte an der Stirnseite der Druckzylinder abgestützt. Beim Schließen der Gießform und während der Druckperiode wird die bewegbare, auf den freien Enden der Kolbenstangen sitzende Aufspannplatte mit der auf ihr aufgespannten Gießformhälfte in Richtung der stationären Gießformhälfte gezogen (ziehender Typ).
• In einem anderen, nicht gezeichneten Ausführungsbeispiel (Anspruch 27) wird beim Schließen der Gießform und während der Druckperiode die bewegbare Aufspannplatte, die ebenfalls auf den freien Enden der Kolbenstangen sitzt, in Richtung der stationären Aufspannplatte gedrückt (drückender Typ).
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieStntriebsvorrichtung gemäß dem Rauptpatant derart weiterzubilden, daß alle Größenordnungen, insbesondere auch für schwerere Ausführungen geeignet und im Vergleich zu den an sich bekannten Antriebsvorrichtungen vergleichbarer Art von wesentlich einfacherem Aufbau, leichter an Gewicht und kostensparender herstellbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringkolben auf derjenigen Seite des Druckkolbens angeordnet ist, die von der auf dem freien Ende der Kolbenstange dieses Druckkolbens sitzenden beweglichen Formenaufspannplatte abgewandt ist und daß die axialen Gegendruckkräfte des Druckzylinders während der Druckperiode von wenigstens zwei Pührungsholmen aufgenommen sind, auf welchen die bewegliche Aufspannplatte gef-ührt sowie die stationäre Auf spannplatte fixiert ist.
• weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 Die Antriebsvorrichtung an einer Formschließeinheit in Seitenansicht in einem Schnitt nach Linie 1-1 von Figur 6, Fig. 2 die Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht, in einem Schnitt nach Linie II-II von Figur 6, Fig. 3 eine Variante Antriebsvorrichtung in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellung, Fig. 4 die Variante gemäß ifig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung, Fig. 5 die nicht geschnittene Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in Rückansicht, Fig. 6 die nicht geschnittene Antriebsvorrichtung gemaß Fig. 3 und 4 in Rückansicht und Fig. 7 eine weitere Variante der Antriebsvorrichtung in einer den Figuren 2 und 4 entsprechenden Darstellung.
• Allen Ausführungsbeispielon ist folgendes gemeinsam: Die fest auf den Kolbenstangen 11, 11' bzw. 43, 43' aufsitzenden Druckkolben 12 liegen je an einer von der bewegbaren Formenaufspannplatte 21 abgewandten Ringschulter der Kolbenstange an. Der vor den Druckkolben 12 liegende Niederdruckraum 32 ist über die Zylinderöffnung 36, der hinter den Druckkolben liegende Hochdruckraum 33 über die Zylinderöffnung 37 mit der Druckölquelle bzw. je nach Stellung der Steuerschieber mit Tankraum verbunden. Der Zylinderraum YI des Hilfszylinders 18, 18' ist über die Zylinderöffnung 38 mit der Druckölquelle bzw. mit dem Tankraum verbunden. Der Ventilkörper 13 ist ein auf der zylindrischen Mantelflache der Kolbenstange 11, 11' im abschnitt 11' bzw. auf der Kolbenstangenhülse 43, 43' im Abschnitt 43', axial geführter, die Kolbenstange konzentrisch umschließender und vom Hochdruck raum 37, her beaufschlagbarer Ringkolben 13. Der Ringkolben 12, 13 bildet mit einen auf der Kolbenstange 11 bzw. 43 sitzenden Führungsring 15 ein hydraulisch steuerbares System mit einer Ringkolbenlcammer 29. Bei geschlossenem Ventil liegt der Ringkolben 13 an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des Druckkolbens 12 dichtend an. Die Ringschulter liegt am Ausgang von Axialkanälen 30 des Druckkolbens 12, die auf einer Kreislinie angeordnet sind, und bei offenem Ventil den Hochdruckraum 33 mit dem Niederdruckraum 32 über einen Ringkanal 31 verbinden.
• Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2, 5 sind vier Führungsholme 10 vorgesehen. Geht man von der Rückansicht der Antriebsvorrichtung gemäß Figur 5 aus, so liegen die Führungsholme in den Ecken eines quadratischen Grundrisses der Formschließeinheit Die Führungsholme durchgreifen die stationäure Formenaufspannplatte 20 in Dohrungen. Die an Schultern der Führungsholme anliegende Formenaufspannplatte 20 ist durch Elemente 21S gesichert.
• Die bewegbare Formenaufspannlatte 21 mit der Gießformhälfte 23 ist in den Führungsholmen 10 in Schließrichtung bzw. Öffnungsrichtung der Gießform verschiebbar gelagert. Beide Aufspannplatten 20, 21 sind mit Zentrierlöchern 40, 41 fijr die Gießformhälften 22, 23 versehen. An den der stationären Aufspannplatte 20 gegenüberliegenden Enden sind jeweils zwei Führungsholme 10durch eine vertikale Brücke 42 miteinenacler verbunden, die ebenfalls durch Elemente 24 gesichert zylind@ sind. An äeder Brücke 42 ist ein hydraulischer Druck/ zylinder 16 freitragend befestigt.
• An den vorderseitig mit Deckeln 17 abgedeckten Zylindern sind rückseitig Bewegungszylinder 18, 18' im Flanschabschnitt 18 angeflanscht. In den Druckzylindern 16 sind Druckkolben 12 axial verschiebbar gelagert. Die Kolbenstangen 11 dieser Druckkolben sind durch die Zylinderdeckel 17 dichtend hindurchgeführt. An ihren freien Enden ist die bewegbare Auf spannplatte 21 mittels koaxialer Schraubbolzen 25 befestigt. Die beiden Druckzylinder mit koaxialen Bewegungszylindern liegen in einer horizontalen Ebene, die mit der Symmetrieebene der Formschließeinheit zusainmenfällt. Rückseitig ragen die Kolbenstangen 11, 11' in die Bewegungszylinder 18, 18' und sind im Abschnitt 11' im Flansch 18 dieser Bewegungszylinder geführt. Auf ihren rückseitigen Enden sitzen vom Zylinderraum 34 her beaufschlagbare Kolben 14.
• Die Bewegungszylinder sind mit einer Abdeckung 19 versehen, die ein liuftausgleichslech 39 aufweist. Die Ringkolbenkammern 29 sind über eine Querbohrung 27 in der bewegbaren Aufspannplatte 21 und über Axialbohrungen 28 in den Kolbenstanßren 11 mit Druckmedium beschickbar.
• Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 entspricht in Aufbau und Funktion dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1, 2 und 6 weitgehend.
• Im Gegensatz zu dem beschriebenen Ausfüirungsbeispiel werden jedoch die axialen Gegendruckkräfte der Druckzylinder 1G iti der Druckperiode nicht über Brücken 42 von den Führungsholmen 10 aufgenommen. Der axiale Gegendruck eines einzigen Druckzylinders 16 mit seinem koaxial angeflanschten Bewegungszylinder 18, 18' wird vielmehr über einen Flansch dieses Druckzylinders 16 von den Führungsholmen 10 aufgenommen. Die Kelbenstange 11 ist mit hilfe einer Mutter 49 an einer auf den Führungsholmen 10 geführten Abstützplatte S7 befestigt rnA über varialble Distanzelemente 48 mit der bewegbaren Formenaufpannplatte 21 verbunden. Diese Distanzelemente entsprechen der jeweiligen Tiefe der Gießform. Die Ringkolbenkammer 29 ist über eine Querbohrung in der Abstützplatte 47 und eine Axialbohrung in der Kolbenstange 11 mit Druckmedium beschickbar.
• Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3, 4 und 6 sind die Führungholme 10 von den als hülsenartigen Kolbenstangen 43, 43' konzentrisch umschlossen. Die während der Druckperiode entwickelten Gegendruckkräfte der Druckzylinder 16 sind über an der Rückseite der koaxial zu den Druckzylindern 16 liegenden Bewegungszylindern 18, 18' angeordnete, mit den Führungsholmen im Gewindeeingriff stehende Elemente auf die Führungsholme 10 übertragen. Da die Führungsholme 10 in der Achse des zugehörigen, durch den Druckzylinder gebildeten hydraulischen Systems liegen ergibt sich eine Kraftübertragung ohne jede Verkantungstendenz. Im Abschnitt 43' geringeren Durchmessers der hülsenförmigen Kolbenstangen 43, 43 sind Kolben angeordnet, die in dem Bewegungszylinder 18, 18 liegen.Die Ringkolbenkammern 29 sind von der Rückseite der Formschließeinheit her über Axialbohrungen 45- in den Führungsholmen 10 und über aus den hülsenförmigen Kolbenstangen 43, 43' im Abschnitt 43' ausgesparte Ringkammern 44 mit Druckmedium beschickbar, die von der Mantelfläche der Führungsholme begrenzt werden.
• Die hydraulische Antriebsvorrichtung arbeitet wie folgt: Bei geschlossener Gießform, wie in der Zeichnung dargestellt, sind die Ringkolbenkammern 29 über Leitungen 27 bzw. Axialbohrungen 28 mit Druckmedium beschickt und demzufolge die den Durchfluß des Druckmediums durch die Druckkolben 12 steuernden Ventile 13, 15 geschlossen.
• Zum Öffnen der Gießform werden die Ringkolbenkammern 29 drucklos gemacht und die Kolben 14 über die Zylinderöffnungen 38 und die Zylinderräume 34 beaufschlagt. Dadurch wird die bewegbare Aufspannplatte 21 mit ihrer Gießformhälfte 23 nach rechts gefahren.
• Zum Schließen der Gießform werden die Zylinderräume 34 drucklos gemacht und der Ilochdruckraum 33 im Niederdruckbereich über die Zylinderöffnung 37 mit Druckmedium beschickt. Das Druckmedium gelangt über die offenen Ventile 13, 15 und über die Kanäle 31, 30 in den Niederdruckraum 32, so daß in den Zylinderräumen 33, 32 ungefähr gleicher Druck herrscht.
• Die vom Zylinderraum 32 her beaufschlagbare Fläche jedes Druckkolbens ist kleiner als die vom Hochdruckraum 33 her beaufschlagbare Fläche weil die Kolbenstange im Abschnitt 11 bzw. 43 einen größeren Durchmesser aufweisen als im 11' bzw. 43'. Auf Grund der Differenz der beaufschlagten Flächen werden die Druckkolben 12 und damit die bewegbare Aufspannplatte 21 danach links gefahren und die Gießform geschlossen.
• Der Zuhaltedruck wird dadurch aufgebaut, daß die die Niederdruckräume 32 und die Zylinderräume 34 drucklos gemacht werden und in den Hochdruckräumen 32 der Hochdruck aufgebaut wird.

Claims (6)

Patentansrüche:

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung für die als drückender Typ ausgebildete Formschließeinheit einer Kunststoffe oder Metalle verarbeitenden Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Bewegungszylinder) mit kleiner Kraft in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bewegungsperiode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), bei welcher der Kolben des Bewegungszylinders mit dem konzentrisch liegenden Kolben des Druckzylinders (Druckkolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vor und hinter den Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer konzeitrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein auf der zylindrischen Mantelfläche der Kolbenstange konzentrisch geührter, vom Hochdruckraum her beauSschlagbarer Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventil sitz dienenden. Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt nach Patent (Patentanmeldung P 24 14 668.7), dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (13) auf derjenigen Seite des Druckkolbens (12) angeordnet ist, die von der auf dem freien Ende der Kolbenstange (11) dies Druckkolbens sitzenden beweglichen Formenaufspannplatte abgewandt ist und daß die axialen Gegendruckkräfte des Druckzylinders während der Druckperiode von wenigstens zwei Führungsholmen (10) aufgenommen sind, auf welchen die bewegliche Aufspannplatte (21)geführt, sowie die stationäre ufspannplatte (20) fixiert ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckkräfte wenigstens eines in der Symmetrieebene liegenden Druckzylinde s (16) über eine Brücke (42) von den außerhalb dieser Symmetriebene und symmetrisch zu dieser angeordneten Führungsholmen aufgenommen sind (Fig.

1, 2).

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckzylinder (16) je an einer bei horizontaler Formschließeinheit vertikal verlaufenden Brücke (42) freitragend befestigt und die Bewegungszylinder (18, 18') koaxial an die Druckzylinder (16',17) angesetzt sind.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsholme (10) von den als Hülsen ausgebildeten Kolbenstangen (43, 43!) konzentrisch umschlossen sind und die Gegendruckkräfte der Druckzylinder (16) über ein an der Rückseite der koaxial zu den Druckzylindern (16) liegenden Bewegungszylinder (18, 18') angeordnetes Teil (24) auf die Führungsholme (10) übertragen sind.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkolbenksmmer (29) von der Rückseite der Formschließeinheit her über eine durch die Führungsholme (10) gehende Axialbohrung (45) und eine aus der Kolbenstange (43, 43') ausgesparte Ringkammer (44) mit Druckmedium beschickbar sind.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, claß die Gegendruckkräfte zweier in der Symmetrieebene der FormschließeirXeit angeordneter Druckzylinder (16-18) über Flansche dieser Druckzylinder (16-18) auf die Führungsholme (10) übertragen sind (Fig. 7).

7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (11) über eine auf den Führungsholmen geführten Abstützplatte (47) und über variable Distanzelemente (48) mit der bewegbaren Formenaufspannplatte (.21) verbunden sind(Fig 7).

8. Arstriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fest auf den Kolbenstangen (11) aufsitzenden Druckkolben (12) je an einer von der bewegbaren Formenaufspannplatte (21) abgewandten Ringschulter der Kolbenstange anliegen.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkolbenkammer (29) über eine Querbohrung (27) der Abstütz- oder Aufspannplatte (47 bzw.

21) und eine Axialbohrung (28) in der Kolbenstange (11) mit Druckmedium beschickbar ist(Fig. 2,7).

L e e r s e i t e