DE2424781C2

DE2424781C2 - Hydraulischer Arbeitszylinder für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2424781C2
Application number: DE2424781A
Authority: DE
Inventors: Karl 7298 Loßburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-27
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE2414668C3; DE2424781A1; DE2414668B2; DE2414668A1

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Weiterbildung der in der Patentanmeldung P 24 14 668.7 geschützten Erfindung.

Der Gegenstand des Hauptpatentes ist ein hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegungs- und Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einer den Arbeitszylinder durchdringenden Kolbenstango, an der ein Kraftkolben und ein von diesem getrennt hydraulisch beaufschlagbarer Bewegungskolben fest angeordnet sind, mit im Kraftkolben angeordneten, seine beiden Kolbenseiten verbindenden Überströmkanälen, die einenends in einen Hochdruckraum und anderenends in einen Niederdruckraum münden, und mit einer auf der Seite des Hochdruckraumes angeordneten und von diesem her beaufschlagbaren, die Kolbenstange konzentrisch umgebenden und auf dieser axial verschiebbaren Ventilhülse, die durch Einwirken eines Hydraulikdruckes mit der äußeren Ringfläche eines endständigen, vom Hochdruckraum unmittelbar begrenzten v. ad von diesem aus beaufschlagbaren Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der Überströmkanäle abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radialfläche der Ventilhülse und von deren flanschfreiem Ende begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Ktaftkolbens abgedichteten Ringkammer, die über eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenslange mit Druckmedium beschickbar ist.

Versuche haben ergeben, daß der Arbeitszylinder gemäß dem Hauptpatent eine Steigerung der Anzahl der Arbeitszyklen pro Zeiteinheit auf das Doppelte und mehr im Vergleich zu den bisherigen Einrichtungen ermöglicht, weil die Zylinderräume der Druckzylinder während der Bewegungsperiode hochgradig miteinander kommunizieren und daher sehr große Ölmengen in kürzester Zeit durch den Kraftkolben passieren können, ohne in den großen (!»kreislauf des Systems zu gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Arbeitszylinder gemäß dem Hauptpatenl für eine I οι msehließeinrichlung, bei welcher beim Schließen der Spril/.-Gießforiii und wahrend der Druckperiode die bewegbare Aiifspannplaite in Richtung der stationären Aufspannpliitle gedrückt wird (drückender Typ) derart weiterzubilden, daß er fur ,ille Größenordnungen, insbesondere am h für schwere Ausführungen der Maschine geeignet und im Vergleich /u ilen .in sich

bekannten Arbeitszylindern vergleichbarer Art von wesentlich einfacherem Aufbau, leichter an Gewicht und kostensparender herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilhülse auf derjenigen Seite des Kraftkolbens angeordnet ist, die von der auf den freien Enden der Kolbenstangen dieses Kraftkolbens sitzenden, verschiebbaren Aufspannplatte abgewandt ist und daß die axialen Gegendruckkräfte des Arbeitszylinders während der Hruckperiode von wenigstens zwei Führungsholmen aufgenommen sind, auf welchen die verschiebbare Aufspannplatte geführt, sowie die stationäre Auvspannplatte fixiert ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispie! erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Arbeitszylinder an einer Formschließeinheit in Seitenansicht in einem Schnitt nach Linie I-l von F ig. 6,

F i g. 2 den Arbeitszylinder gemäß F i g. 1 in Draufsicht, in einem Schnitt nach Linie !!-!I von F i g. 6,

F i g. 3 eine Variante des Arbeitszylinders in -riner der F i g. I entsprechenden Darstellung,

F i g. 4 die Variante gemäß F i g. 3 in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung,

F i g. 5 den nicht geschnittenen Arbeitszylinder gemäß F i g. 1 und 2 in Rückansicht,

F i g. 6 den nicht geschnittenen Arbeitszylinder gemäß F i g. 3 und 4 in Rückansicht und

Fig. 7 eine weitere Variante des Arbeitszylinders in einer den F i g. 2 und 4 entsprechenden Darstellung.

Allen Ausführungsbeispielen ist folgendes gemeinsam: Die fest auf den Kolbenstangen 11,11' bzw. 43,43' aufsitzenden Kraftkolben 12 liegen je an einer von der verschiebbaren Aufspannplatte 21 der Spritzgießform abgewandten Ringschulter dieser Kolbenstangen an. Der vor dem Kraftkolben 12 liegende Niederdruckraum 32 ist über die Zylinderöffnung 36, der hinter dem Kraftkolben 12 liegende Hochdruckraum 33 über die Zylinderöffni'ig 37 mit der Druckölquelle bzw. je nach Stellung der Steuerschieber mit dem Tankraum verbunden. Der Zylinderraum 34 des Bewegungszylinders 18, 18' ist über die Zylinderöffnung 38 mit der Druckölquelle bzw. mit dem Tankraum verbunden. Der Ventilkörper ist eine auf der zylindrischen Mantelfläsche der Kolbenstange 11, U' im Absi-hnitt II' bzw. auf der Kolbenstangenhülse 43, 43' im Abschnitt 43' axial geführte, diese Kolbenstangen konzentrisch umschließende und vom Hochdruckraum 33 her beaufschlagbare Ventilhülse 13. Der Kraflkolben 12 bildet mit der Ventilhülse 13 und mit einem auf der Kolbenstange Il bzw. 43 sitzenden Führungsring 15 ein hydraulisch steuerbares System mit einer Ringkammer 29. Bei geschlossenem Ventil liegt die Ventilhülse I) an einer als Ventilsitz dienenden Ringschultcr des Kraftkolbens 12 dichtend an. Die Ringschulter liegt am Ausgang von Überströmkanälen 30 des Kraftkolbens 12, die auf einer Kreislinie angeordnet sind, und bei offenem Ventil den llochdruckraum 33 mit dem Niederdruckraum 32 über einen Ringkanal 31 verbinden.

Im AusFühriingsbcispici der Fig. 1, 2, 5 siiu! vier Führiingsholmc 10 Vorgesehen. Geht man um der Rückansicht der Antriebsvorrichtung genial.) Γ ι g. ϊ aus. so liegen die Führungsholinc 10 in den l'cken eines quadratischen Grundrisses der FormschlieUeinheit Die Rihrungsholme 10 durchgreifen die stationäre Auf spannplatte 20 in Hohn rgen. Die an Schultern der Führungsholme 10 anliegende Aufspannplaite 20 ist durch Elemente 24 gesichert.

Die verschiebbare Aufspannplatte 2i mit de^r Formhälfte 23 ist in den Führungsholmen 10 in Schlioßrichtung bzw. öffnungsrichtung der Spritz-Gießform verschiebbar gelagert. Beide Aufspannplatten 20, 21 sind mit Zentrierlöchern 40, 41 für die Formhälften 22,23 versehen. An den der stationären Aufspannplatte

20 gegenüberliegenden Enden sind jeweils zwei Führungsholme 10 durch eine vertikale Brücke 42 miteinander verbunden, die ebenfalls durch Elemente 24 gesichert sind. An jeder Brücke 42 ist ein hydraulischer Kraftzylinder 16 freitragend befestigt. An den vorderseitig mit Deckeln 17 abgedeckten Zylindern sind rückseitig Bewegungszylinder 18, 18' im Flanschabschnitt 18 angeflanscht. In den Kraftzylindern 16 sind Kraftkolben 12 axial verschiebbar gelagert. Die Kolbenstangen 11 dieser Kraftkolben 12 sind durch die Zylinderdeckel 17 dichtend hindurchgeführt. An ihren freien Enden ist die verschiebbare Aufspannplaite 21 mittels koaxialer Schraubbolzen 25 befestigt. Die beiden Kraft/ylinder ?6 bilden mit je einem koaxialen Bewegungszvlinder 18, 18' je einen Arbeitszylinder 16, 18' und liegen in einer horizontalen Ebene, die mit der Symmetrieebene der Formschließeinheit zusammenfällt. Rückseitig ragen die Kolbenstangen Jl, 11' in die Bewegungszylinder 18, 18' und sind im Abschnitt 1 Γ im Flansch 18 dieser Bewegungszylinder 18, 18' geführt. Auf ihren rückseitigen Enden sitzen vom Zylinderraum 34herbeaufschlagbare Bewegungskolben 14.

Die Bewegungszylinder 18, 18' sind mit einer Abdeckung 19 versehen, die ein Luftausgleichsloch 39 aufweist. Die Ringkammern 29 sind über eine Querbohrung 27 in der verschiebbaren Aufspannplatte

21 und über Axialbohrungen 28 in den Kolbenstangen 11 mit Druckmedium beschickbar.

Das Ausführungsbeispie! gemäß Fig. 7 entspricht in Aufbau und Funktion dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1,2 und 5 weitgehend.

Im Gegensatz zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden jedoch die axialen Gegendruckkräftc der Kra^ftzylinder 16 in der Druckperiode nicht über Brücken 42 von den Führungsholmen 10 aufgenommen. Der axiale Gegendruck eines einzigen Arbeitszylinders 16, 18' mit Bewegungs- und Krafthub wird vielmehr über einen Flansch seines Kraftzylinder·-. 16 von den Führungsholmen 10 aufgenommen. Die Kolbenstange 11 ist mit Hilfe einer Mutter 49 an einer auf den Führungsholmen 10 geführten Abstützplatte 47 befestigt und über variable Distanzelemente 48 mit der verschiebbaren Aufspannplatte 21 verbunden. Diese Distan/.clemente 48 entsprechen der jeweiligen Tiefe der Spritz-GieUform mit ihren Formhälften 22, 23. Die Ringkammer 29 ist über eine Querbohrung 27 in der Absatzplatte 47 und eine Axialbohrung 28 in der Kolbenstange 11 mit Druckmedium beschickbar.

Im Ausfulirungsbeispicl der F i g. 3. 4 und C sind die Führungsholmc 10 von den hülsenartigen Kolbenstangen 43, 43' konzentrisch umschlossen. Die während der Druckperiode entwickelten Gcgendruckkrafte der Druckzylinder 16 sind über an der Rückseite der koaxial /u den Druck/iylindcrn 16 liegenden BcweglingS/ylindern 18, 18' angeordnete, mit den Fiihruii>:sh:>lmen 10 im Gewmdceingiiff stehende Kiemente auf die Führungsholme IO übertragen. Da die Führungsholmc 10 in der Achse de·, /ugeh irigen, duah ilen Krafl/>lind..-r 16 gebildeten hydraulischen S>stems liegen, ergibt sich eine Kraftübertragung ohne jede Verkantuiigstenden/.

Im Abschnitt 43' geringeren Durchmessers der hülsenförmigen Kolbenstangen 43, 43' sind Kraft-Kolben 12 angeordnet, die in dem Bewegungszylinder 18, 18' liegen. Die Ringkammern 29 sind von der Rückseite der f ormschließeinheit her über Axialbohriingen 45 in den > Rihrungsholmen 10 und über aus den hülsenförmigen Kolbenstangen 43, 43' im Abschnitt 43' ausgesparte Ringkammern 44 mil Druckmedium beschickbar, die von der Mantelfläche der I ühriingsholrre 10 begrenzt werden. in

Die hydraulische Antriebsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei geschlossener Spritz-Cjicßform. wie in der Zeichnung dargestellt, sind die Ringkammern 29 über Qiicrbohrungen 27 tvw. Ariaibohrungcn 28 mil · Druckmedium beschickt und dem/ufolge die den Durchfluß des Druckmediums durch die Kraflkolben 12 steuernden Ventile geschlossen.

/πηι Offnen '.!'.τ S;?! i!/-C-i'jfif^rm v. erden die Ringkammern 29 drucklos gemacht und J ie Hewcgtings- .n Kolben 14 liber die Alinderöffnungen 38 und die /ylinderriiume 34 beaufschlagt. Dadurch wird die verschiebbare Aufspannplatte 21 mn ihrer I ormhälfte 23 nach rechts gefahren.

/um Schließen der Spritz-Gießform weiden die /ylinderräume 34 drucklos gemacht und der llochdruckraum 33 im Nicdcrdruckbcreich über die Zylinder-Öffnung 37 mit Druckmedium beschickt. Da«· Druckmedium gelangt über die offenen Ventile und über die Kanüle 31, 30 in den Niederdruckraum 32. so daß in den Zylinderräumen 3.3, 32 ungcfäh, gleicher Druck herrscht.

Die voni Niederdruckraum 32 her bcaufschlagbare Mäche jedes Krriflkolbcns 12 ist kleiner als die vom I lochdruckraiim 3 3 her beaiifschlagbarc I lache, weil die Kolbenstangen II, I Γ im Abschnitt Il b/w. 43 einen größeren Durchmesser aufweisen als im Abschnitt I Γ b/w. 43'. Auf (iriind tier Differenz der beaufschlagten Mächen werden die Kraftkolben 12 und damit die verschiebbare Aufspannplattc 21 nach links gefahren und die Spritzgießform geschlossen.

Niederdruckräume 32 und die /.ylinderräume 34 drucklos gemacht werden und in den I lochdruckräumen 33der Hochdruck aufgebaut wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegungsund Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunstsloff-Spritzgießmaschine, mit einer den Arbeitszylinder durchdringenden Kolbenstange, an der ein Kraftkolben und ein von diesem getrennt hydraulisch beaufschlagbarer Bewegungskolben fest angeordnet sind, mit im Kraftkolben angeordneten, seine beiden Kolbenseiten verbindenden Überströmkanälen, die einenendes in einen Hochdruckraum und anderenends in einen Niederdruckraum münden, und mit einer auf der Seite des Hochdruckraumes angeordneten und von diesem her beaufschlagbaren, die Kolbenstange konzentrisch umgebenden und auf dieser axial verschiebbaren Ventilhülse, die durch Einwirken eines Hydraulikdruckes mit der äußeren Ringfläche eines endständigen, vom Hochdruckraum unmittelbar begrenzten und von diesem aus beaufschlagbaren Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der Überströmkanal abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radialfläche der Ventilhülse und von deren flanschfreiem Ende begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Kraftkolbens abgedichteten Ringkammer, die über eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenstange mit Druckmedium beschickbar ist, nach Patentanmeldung P 24 14 668.7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (13) auf derjenigen Seite des Kraftkolbens (12) angeordnet ist, die voti der auf den freien Enden der Kolbenstangen (U bzw. 43) dieses Kraftkolbens (12) sitzenden, verschiebbaren Aufspannplatte (21) abgewandt ist und daß die axialen Ge«;endruckkräfte des Arbeitszylinders (16,18') währenü der Druckperiode von wenigstens zwei Führungsholmen (10) aufgenommen sind, auf welchen die verschiebbare Aufspannplatte (21) geführt, sowie die stationäre Aufspannplatte (20) fixiert ist.

2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckkräfte wenigstens eines in der Symmetrieebene liegenden Kraftzylinders (16) über eine Brücke (42) von den außerhalb dieser Symmetrieebene und symmetrisch zu dieser angeordneten Führungsholmen (10) aufgenommen sind (F i g. 1,2).

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

4. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Patentanspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsholme (10) von den als Hülsen ausgebildeten Kolbenstangen (43, 43) konzentrisch umschlossen sind und die Gegendruckkräfte der Kraftzylin der (16) über ein an der Rückseite der koaxial zu den Kraftzylindern (16) liegenden Bcwcgungszylinder (18, 18') angeordnetes F.lement (24) auf die Führungsh<>lmc( 10) üben ragen sind.

^r). Hydraulischer Arbeitsz>linder nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer'(29) des Kraftkolbens (12) von der Rik'kscii·· der lorinschliclleinlieit her über eine durch die Rihrungsholme (10) gehende Axialbohrung (45) und eine aus der Kolbenstange (43,43') ausgesparte Ringkammer (44) mit Druckme dium beschickbar sind.

6. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Patentansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckkräfte zweier in der Symmetrieebene der Formschließeinheit angeordneter Kraftzylinder (16) über Flansche dieses Kraftzylinders (16) auf die Führungsholme (10) übertragen werden (F i g. 7).

7. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der Patentansprüche 1—4, 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (29) über eine Querbohrung (27) der Abstütz- oder Aufspannplatte (47 bzw. 21) und eine Axialbohrung (28) in der Kolbenstange (11) mit Druckmedium beschickbar ist (F i g. 2,7).