DE2440219A1 - Hydraulic mould closure with two pressures - and valve connection between two chambers through high pressure piston - Google Patents
Hydraulic mould closure with two pressures - and valve connection between two chambers through high pressure pistonInfo
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Abstract
Description
Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine (Zusatz zu Patent ... ... (Patentanmeldung P 24 19 314.4)) Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in dem Patent ... ... (P 24 19 314.4) geschützten Erfindung.Hydraulic drive device for an injection molding machine (add to patent ... ... (patent application P 24 19 314.4)) The invention relates to a further development of the invention protected in the patent ... ... (P 24 19 314.4).
Das Hauptpatent betrifft eine hydraulische Antriebsvorrictc für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydrau lischen Antriebszylinders (Bewegungszylinders) mit kleiner krafe in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bewea:.,speriode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), wobei der Kolben des Bewegungszylinders mit dem Kolben des D;»czylinders (Druckkolben) 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 kol.-zentrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein a#:# einer zylindrischen Mantelfläche geführter, die Kolbenstange konzentrisch umschließender, im Hochdruckraum angeordneter RinO-kolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt.The main patent relates to a hydraulic drive device for a Plastic or metal processing injection molding machine, its injection mold with the help of at least one hydraulic drive cylinder (movement cylinder) moved with a small force in the open position and / or closed position (Bewea:., speriode) and held together with the aid of at least one hydraulic pressure cylinder with great force becomes (pressure period), whereby the piston of the moving cylinder with the piston of the D; »c cylinder (pressure piston) is connected to a movement unit and the front and cylinder spaces behind the pressure piston (low pressure space, high pressure space) are in communication with each other via channels that lead through the pressure piston, lie on a col.-centric circular line and during the printing period with the help of a valve are blocked, the valve body of which has an a #: # of a cylindrical outer surface guided, concentrically enclosing the piston rod, arranged in the high-pressure chamber RinO flask is that when the valve is closed on one as a valve seat serving ring shoulder of the pressure piston seated firmly on the piston rod is present.
Der Gegenstand des Hauptpatents ist nunmehr ohne nennenswerte Beeinträchtigung der günstigen Voraussetzungen für die Serienfertigung in Richtung einer wesentlich höheren Belastbarkeit des den Durchfluß durch den Druckkolben steuernden Ventils dadurch weitergebildet, daß der Ring mittels einer als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens dienendenDistanzhülse an einer Schulter des Druckkolbens axial abstützbar ist.The subject of the main patent is now without any significant impairment the favorable conditions for series production in the direction of a substantial higher load capacity of the valve controlling the flow through the pressure piston further developed in that the ring by means of a guide surface for the flange The spacer sleeve serving the annular piston can be axially supported on a shoulder of the pressure piston is.
Bei einer solchen Gestaltung kann auch das geschlossene Ventil vom Hochdruckraum her einem extrem hohen Druck unterworfen werden, ohne daß die Gefahr einer Lockerung oder gar eines Ausbruchs des Ringes besteht, welcher den mit geringerem Druck beschickten Ringkolbenraum begrenzt.With such a design, the closed valve can from High pressure chamber can be subjected to extremely high pressure without the danger a loosening or even a breakout of the ring, which is less Pressure charged annular piston chamber limited.
Zweckmäßigerweise ist der Ring auf der vom Druckkolben abgewandten Seite durch einen radial geteilten, in einer Ringnut der Kolbenstange eingelassenen Sperring gesichert.The ring is expediently on the one facing away from the pressure piston Side by a radially divided, embedded in an annular groove of the piston rod Lock ring secured.
Dadurch ist die Voraussetzung geschaffen, daß der Druckkolben bei geschlossenem Ventil vom Niederdruckraum her ebenfalls mit nahezu beliebig hohen Drücken beaufschlagbar ist, ohne daß die Gefahr eines Loßreißens des den axialen Druck des Druckkolbens über die Distanzhülse aufnehmenden Ringes in anderer Richtung besteht. Solche hohen Drücke im Niederdruckraum sind beispielsweise erforderlich, wenn zum Öffnen der Gießform sehr hohe Kräfte notwendig sind, um die bewegbare Gießformhälfte von der stationären Gießformhälfte loszureißen.This creates the prerequisite that the pressure piston at closed valve from the low pressure chamber also with almost any high Pressing can be acted upon without the risk of loosening of the axial Pressure of the pressure piston via the ring receiving the spacer sleeve in the other direction consists. Such high pressures in the low-pressure space are required, for example, if very high forces are required to open the mold, around the movable mold half to tear loose from the stationary mold half.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained.
Es zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Antriebsvorrichtung im Bereich eines Druckkolbens im Längsschnitt bei geschlossenem Ventil und Fig. 2 den Ausschnitt gemäß Fig. 1 bei offenem Ventil.Show it : Fig. 1 shows a section of the drive device in the area of a pressure piston in longitudinal section with the valve closed and Fig. 2 shows the detail according to FIG. 1 with the valve open.
Die hydraulische Antriebsvorrichtung ist Bestandteil der Bormschließeinheit einer Spritzgießmaschine. Die Formschließeinheit ist mit wenigstens einem hydraulischen Druckzylinder 10 ausgerüstet. In dem Druckzylinder ist ein Druckkolben 72 axial verschiebbar gelagert. Der Druckkolben ist an einer Ringschulter 84 der Kolbenstange 16, 16' widergelagert. Der Abschnitt 16 geringeren Durchmessers der Kolbenstange ragt auf der einen Seite, der Abschnitt 16' größeren Durchmessers ragt auf der anderen Seite aus dem Druckzylinder 10 heraus. Durch die Kolbenstange 16, 16' wird der bewegbare Formträger beim Schließen der Gießform gezogen (ziehender Typ) oder geschoben (drückender Typ).The hydraulic drive device is part of the Borm closing unit an injection molding machine. The mold clamping unit is hydraulic with at least one Pressure cylinder 10 equipped. A pressure piston 72 is axial in the pressure cylinder movably mounted. The pressure piston is on an annular shoulder 84 of the piston rod 16, 16 'counterbalanced. The smaller diameter portion 16 of the piston rod protrudes on one side, the larger diameter portion 16 'protrudes on the other Page out of the impression cylinder 10. The piston rod 16, 16 'makes the movable Mold carrier pulled (pulling type) or pushed (pushing type) when closing the mold Type).
Im ersteren Falle sitzt der bewegbare Pormträger auf dem freien Ende des Kolbenstangenabschnittes 16, während die stationäre Gießformhälfte an derjenigen Stirnseite des Druckzylinders abgestützt ist, aus welcher der Kolbenstangenabschnitt 16 herausragt. Im Falle eines drückenden Typs sitzt der bewegbare Formträger auf dem freien Ende des Kolbenstangenebschnfttes 16' und xfird beim Schließen der Gießform in Richtung des stationären Formträgers geschoben. Das vom geschobenen oder gezogenen,bewegbaren Gießformträger abgewandte freie Ende der Kolbenstange 16, 16' ragt in einen koaxial an den hydraulischen Druckzylinder 10 angeflanschten Bewegungszylinder. Dabei kann dieses Ende der Kolbenstange als Kolben ausgebildet sein.In the former case, the movable Pormträger sits on the free end of the piston rod portion 16, while the stationary mold half on that Front side of the pressure cylinder is supported, from which the piston rod portion 16 protrudes. In the case of a push type, the movable mold carrier is seated the free end of the piston rod connector 16 'and xfird when the mold is closed pushed towards the stationary mold carrier. That of being pushed or pulled, movable The free end of the piston rod 16, 16 ′ facing away from the casting mold carrier protrudes coaxially into a Movement cylinder flanged to the hydraulic pressure cylinder 10. Here can this end of the piston rod can be designed as a piston.
Der vor dem Druckkolben liegende Hochdruckraum 75 ist über die auf einer Kreislinie konzentrisch zur Kolbenstange angeordneten Durchflußkanäle 73 mit dem hinter den Druckkolben liegenden# Niederdruckraum 76 verbunden, wenn sich das Ventil 61, 62 in Offenstellung befindet.The high pressure chamber 75 located in front of the pressure piston is on the a circular line concentrically to the piston rod arranged flow channels 73 with connected to the low-pressure chamber 76 located behind the pressure piston, if the Valve 61, 62 in Open position is.
Der im Querschnitt rechteckige Ring 71' ist mittels einer als Führungsfläche für den radial nach innen gerichteten Flansch des Ringkolbens 61 dienenden Distanzhülse 71" an einer Schulter 83 des Druckkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring ist mit der Distanzhülse 71" einstückig und bildet mit dieser eine gemeinsame innere, zylindrische Mantelfläche, die auf der Nantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 16 aufliegt. Die Länge des axialen Hubes des Ringkolbens 61 ist durch die Länge der Distanzhülse 71" bestimmt. Die radiale Tiefe der Distanzhülse 71" entspricht der radialen Tiefe der Ringschulter 84 der Kolben stange, an welcher der Druckkolben 72 widergelagert ist. Diewenige Mantellinie der inneren Mantelfläche eines jeden zylindrischen Durchflußkanals 73, welche der Achse a-a der Kolbenstange am nächsten liegt, befindet sich in Verlängerung der Mantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 16' und in Verlängerung der äußeren Mantelfläche der Distanzhülse 71". Die Achsen b-b der Kanäle 73 liegen etwa in Verlängerung der äußeren Hantelfläche 85 des Ringes 71' und weisen etwa den gleichen radialen Abstand von der Achse a-a auf wie die als Ventilsitz dienende Ringschulter 62 des Druckkolbens 72. Auf der vom Druckkolben 72 abgewandten Seite ist der Ring 71' durch einen radial geteilten, in einer Ringnut der Kolbenstange 16 eingelassenen Sperring 86 gesichert. Der Sperring wiederum ist mit Hilfe eines Seege-Ringes 87 in seiner Ringnut gesichert. Der Druckkolben 72 weist auf seiner dem Ventilkörper 61 zugewandten Seite gegeneinander axial versetzte und radial verlaufende Ringschultern 83, 88, 89 auf, von welchen die mittlere an ihrer Basis die als Ventilsitz dienende Ringschulter 62 bildet. Die Ringschulter 89 geht über eine schräg zur Achse a-a verlaufende Fläche in die Ringschulter 88 und diese über eine parallel zur Kolbenstange liegende Mantelfläche in die ringförmige Ausnehmung 73' im Druckkolben über. Die Distanzhülse 71'' ist an ihrem freien Anlageende verjüngt.The ring 71 ', which is rectangular in cross section, is provided as a guide surface for the radially inwardly directed flange of the annular piston 61 serving spacer sleeve 71 ″ supported axially on a shoulder 83 of the pressure piston 72. The ring is with of the spacer sleeve 71 ″ in one piece and forms with this a common inner, cylindrical Jacket surface that rests on the jacket surface of the piston rod in section 16. The length of the axial stroke of the annular piston 61 is determined by the length of the spacer sleeve 71 ". The radial depth of the spacer sleeve 71" corresponds to the radial depth the annular shoulder 84 of the piston rod on which the pressure piston 72 is abutted is. The little surface line of the inner surface of each cylindrical flow channel 73, which is closest to the axis a-a of the piston rod, is in extension the lateral surface of the piston rod in section 16 'and in extension of the outer The outer surface of the spacer sleeve 71 ″. The axes b-b of the channels 73 are approximately in extension the outer dumbbell surface 85 of the ring 71 'and have approximately the same radial Distance from the axis a-a as the annular shoulder 62 of the serving as a valve seat Pressure piston 72. On the side facing away from pressure piston 72, ring 71 'is through a radially divided locking ring embedded in an annular groove in the piston rod 16 86 secured. The locking ring is in turn with the help of a Seege ring 87 in his Ring groove secured. The pressure piston 72 points towards the valve body 61 Side axially offset and radially extending annular shoulders 83, 88, 89, of which the middle ring shoulder serving as a valve seat at its base 62 forms. The ring shoulder 89 extends over a surface which runs obliquely to the axis a-a into the annular shoulder 88 and this over a lateral surface lying parallel to the piston rod into the annular recess 73 'im Plunger over. The spacer sleeve 71 '' is tapered at its free end of the system.
Der als Ringkolben ausgebildete Ventilkörper 61 ist während der Bewegungsperiode infolge Beaufschlagung#aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum in Offenstellung gehalten. Bei Beginn der Druckperiode wird er durch zeitgerechte, gesonderte, gegensätzliche Beaufschlagung in Schließstellung gesteuert. Diese Beaufschl#gung mit Drucköl erfolgt über die durch die Kolbenstange 16, 16' gehende Axialbohrung 90, die Radialbohrung 91 und den Ringkolbenraum 77'.The valve body 61 designed as an annular piston is during the movement period as a result of loading # from the high-pressure chamber that is not under high pressure in Held open. At the beginning of the printing period, it is separate, opposing loading controlled in the closed position. This exposure with pressurized oil takes place via the axial bore passing through the piston rod 16, 16 ' 90, the radial bore 91 and the annular piston space 77 '.
ist die geschlossene Gießform nach Beschickung unter relativ geringem Kraftaufwand zu öffnen, so erfolgt diese Öffnung mit Hilfe des an den Druckzylinder koaxial angeflanschten Bewegungszylinders, durch Beaufschlagung der in diesen Bewegungszylinder hineinragenden Kolbenstangenabschnitt 16' bzw. 16. Während der Bewegungsperiode wrd das Drucköl aus dem Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 über die Kanäle 73 bei offenem Ventil verdrängt.is the closed casting mold after loading under relatively low To open force, this opening takes place with the help of the on the pressure cylinder coaxially flanged movement cylinder, by acting on the in this movement cylinder protruding piston rod section 16 'or 16. During the period of movement The pressure oil from the high pressure chamber 75 into the low pressure chamber 76 via the channels 73 displaced when the valve is open.
Erfordert das Öffnen der Gießform erheblich Kräfte, so wird der Ringkolbenraum 77' nicht bereits bei Beginn des Öffnungshubes drucklos gemacht, sondern erst nach einer bestimmten, geringfügigen Wegstrecke des Öffnungshubes.If the opening of the casting mold requires considerable forces, the annular piston space becomes 77 'not already depressurized at the beginning of the opening stroke, but only after a certain, slight distance of the opening stroke.
Während dieses ersten Abschnittes des Öffnungshubes wird der Niederdruckraum 76 einem verhältnismäßig hohen Druck unterworfen, der ausreicht um die Gießfortnhälften voneinander zu trennen. Erst nachdem diese Trennung erfolgt ist, wird das Ventil 61, 62 geöffnet.During this first section of the opening stroke, the low-pressure chamber 76 subjected to a relatively high pressure that is sufficient around the Gießfortnhälften to separate from each other. Only after this separation has occurred will the valve 61, 62 open.
Geöffnet wird die Gießform mit Hilfe des Bewegungszylinders oder aber auf der Grundlage einer Differenzisiwirkung des Druckkolbens. Da nämlich die dem Niederdruckraum 76 zugewandte, beaufschlagbare Fläche des Druckkolbens kleiner ist als die dem Hochdruckraum zugewandte Fläche des Druckkolbens schließt die Formschließeinheit von selbst, wenn die unter Druck stehenden Zylinderräume 75. und 76 miteinander in Verbindung stehen.The mold is opened with the aid of the movement cylinder or else based on a differential action of the pressure piston. Because the dem Low pressure chamber 76 facing, acted upon surface of the pressure piston is smaller than the area of the pressure piston facing the high pressure chamber closes the mold clamping unit by itself when the pressurized cylinder spaces 75. and 76 are related to each other.
Die radiale Erstreckung der Ringkolbenkammer 77' ist größer als die radiale Erstreckung der ringförmigen Ausnehmung 73' in welche die achsparallelen Kanäle 73 münden. Dies bedeutet, daß bei geschlossenem Ventil 61, 62 die dem Druckkolben 72 zugewandte, vom Hochdruckraum her beaufschlagte Fläche des Ringkolbens größer ist als die gegenüberliegende, ebenfalls vom Hochdruckraum her beaufschlagbare Fläche des Ringkolbens.The radial extension of the annular piston chamber 77 'is greater than that radial extension of the annular recess 73 'into which the axially parallel Channels 73 open. This means that when the valve 61, 62 is closed, the pressure piston 72 facing surface of the annular piston acted upon by the high pressure chamber is larger is than the opposite surface, which can also be acted upon by the high-pressure chamber of the annular piston.
Somit ergibt sich eine Differenz der gegensätzlich beaufschlagten Flächen des Ringkolbens, die sicherstellt, daß bei Aufbau des Druckes in der Ringkolbenkammer 77' der in Schließstellung befindliche Ringkolben in Offenstellung geht. Dies bedeutet ferner, daß das offene Ventil schließt, wenn die Ringkolbenkammer unter dem gleichen Hochdruck steht, wie der Hochdruckraum 75, also allseitig beaufschlagt wird.This results in a difference between the opposing effects Areas of the annular piston, which ensures that when the pressure builds up in the annular piston chamber 77 'the annular piston located in the closed position goes into the open position. this means also that the open valve closes when the annular piston chamber is below the same High pressure is the same as the high pressure chamber 75, that is, it is acted upon on all sides.
Claims (11)
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