DE2453000C2

DE2453000C2 - Hydraulischer Arbeitszylinder für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2453000C2
Application number: DE2453000A
Authority: DE
Inventors: Karl 7298 Loßburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1982-09-09
Also published as: DE2453000A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in der Patentanmeldung P 24 40 219.5 geschützten Erfindung.

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegungs- und Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-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 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 ejnes endständigen, vom Hochdruckraum unmittelbar begrenzten und von diesem aus beaufschlagbaren, nach innen gerichteten Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der Überströmkanäle abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radialfläche und der inneren Mantelfläche der Ventilhülse begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Rraftkolbens abgedichteten Ringkammer, die über eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenstange mit Druckmedium beschickbar ist, wobei die Ventilhülse mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren, zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt ist, wobei der Ring mittels einer als Führungsfläche für den Flansch der Ventilhülse dienenden Distanzhülse an einer Ringschulter des Kraftkolbens axial abstützbar ist, nach Patentanmeldung P 24 40 219.5.

Der Gegenstand des Hauptpatentes ist nunmehr in Richtung einer weiteren fertigungstechnischen Vereinfachung dadurch weitergebildet, daß der Ring mit Hilfe eines Innengewindes mit einem Außengewinde der Kolbenstange in Gewindeeingriff steht

Eine solche Ausbildung bedeutet eine weitere axiale Verkürzung des aus Kraftkolben und Ventilhülse sowie Ring bestehenden Aggregates. Diese Verkürzung ermöglicht eine weitere Verkürzung des Kraftkolbens, ohne daß die maximale Hublänge beim Schließen bzw.

öffnen der Spritzgießform beeinträchtigt wäre. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die axiale Tiefe der Kraftkolben noch wesentlich geringer sein kann als in den gezeichneten Ausführungsbeispielen dargestellt ist Die axiale Verkürzung des Druckkolbens ergibt eine entsprechende Verkürzung der Überströmkanäle, wodurch sich die Durchflußgeschwindigkeit bei gleichem Gesamtdurchflußquerschnitt für das Drucköl stark erhöht Diese erhöhte Durchflußgeschwindigkeit führt zu einer Steigerung der in der Zeiteinheit erzielten Anzahl w\ Arbeitszyklen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausfuhrungsbeispiel erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus dem hydraulischen Arbeitszylinder bei geschlossenem Ventil und

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1 bei offenem Ventil.

Der Gegenstand des Hauptpatentes ist an einem sogenannten «ziehenden Typ< einer Formschließeinheit dargestellt bei welchem der bewegbare Formträger

so beim Schließen der Gießform zum stationären Formträger hin gezogen wird.

Demgegenüber wird beim Ausführungsbeispiel beim Überführen der Spritzgießform in Schließstellung die bewegbare Aufspannplatte zur stationären Aufspannplatte hin gedrückt (»drückender Typ<).

Der Ring TY ist mittels einer als Führungsfläche für den Flansch der Ventilhülse 61 dienenden hülsenförmigen Distanzhülse 71" an einer Schulter 83 des Kraftkolbens 72 axial abgestützt Der Ring 71' steht mit einem Innengewinde 97 im lösbaren Eingriff mit einem Außengewinde der Kolbenstange 92'.

Der Ring 7V liegt auf der Mantelfläche der Kolbenstange 92' auf. Die Länge des axialen Hubes der auf der Mantelfläche der Distanzhülse 71" geführten Ventilhülse 61 ist durch die Länge der Distanzhülse 71" bestimmt, deren radiale Tiefe etwa der radialen Tiefe der Ringschulter 84 der Kolbenstange 92" entspricht, an welcher der Kraftkolben 72 widergelagert ist Diejenige

Mantelljnie der inneren Mantelfläche eines jeden zylindrischen Überströmkanals 73, welche der Achse a-a der Kolbenstange 92,92' am nächsten liegt, befindet sich in Verlängerung der Mantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 92 und in Verlängerung der äußeren Mantelfläche der Distanzhülse 71". Die Achsen b-b der Oberströmkanäle 73 liegen ?twa in Verlängerung der äußeren Mantelfläche 85 des Ringes 7V und weisen etwa den gleichen radialen Abstand von der Achse a-a auf wie die als Ventilsitz dienende Schulter 62 des ι ο Kraftkolbens 72. Auf der vom Kraftkolben 72 abgewandten Seite ist der Ring 71' durch einen radialen Sperrhig 86 gesichert Der Kraftkolben 72 weist auf seiner der Ventilhülse 61 zugewandten Seite gegeneinander axial versetzte und radial verlaufende Ringschultern 83, 88, 89 auf, von welchen die mittlere die als Ventilsitz dienende Schulter 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 92' liegende Ringfläche in die ringförmige Ausnehmung 73' über.

Die ais Ringkolben ausgebildete Ventilhülse 61 ist während des Bewegungshubes infolge Beaufschlagung aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum in Offenstellung gehalten. Bei Beginn der Druckperiode wird sie durch zeitgerechte Beaufschlagung in Schließstellung gesteuert Diese Beaufschlagung mit Drucköl erfolgt über die durch die Kolbenstange 92 gehende Axialbohrung 31, die Radialbohrung 91 und die Ringkammer 77.

Ist die geschlossene Spritzgießform nach Beschikkung unter relativ geringem Kraftaufwand zu öffnen, so erfolgt diese öffnung mit Hilfe des an den Kraftzylinder 10 koaxial angeflanschten Bewegungszylinders 96, durch Beaufschlagung der Ringfläche 93 des Kolbens 94, 3s der auf dem freien Ende des in den Bewegungszylinder 96 hineinragenden Kolbenstangenabschnittes 92' sitzt. Während des Bewegungshubes wird das Drucköl aus dem Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 über die Überströmkanäle 73 bei offenem Ventil verdrängt

Erfordert das öffnen der Spritzgießform erhebliche Kräfte, so wird die Ringkammer 77 nicht bereits bei Beginn des Öffnungshubes drucklos gemacht sondern erst nach einer bestimmten, geringfügigen Wegstrecke des Öffnungshubes. Während dieses ersten Abschnittes des Öffnungshubes wird der Niederdi uckraum 76 einem verhältnismäßig hohen Druck unterworfen, der ausreicht um die Spritzgießformhälften voneinander zu trennen. Dabei wird der auf dem Kraftkolben 72 lastende axiale Druck voiv dem Gewinde 97 aufgenommen und auf die Kolbenstange 92 übertragen. Erst nachdem diese Trennung erfolgt ist, wird das Ventil geöffnet Auf diese Weise kann die Spritzgießform unter Aufwendung einer Kraft (z, B, 201) geöffnet werden, Uie der Zuhaltekraft für die Spritzgießform entspricht, wobei beim öffnen zusätzlich die Ringfläche 93 des Kolbens 94 beaufschlagt ist

Da die dem Niederdruckraum 76 zugewandte beaufschlagbare Fläche des Kraftkolbens 72 kleiner ist als die dem Hochdruckraum zugewandte Fläche des Kraftkolbens 72 schließt die Formschließeinheit von selbst, wenn die unter Druck stehenden Zylinderräume 75 und 76 miteinander in Verbindung stehen.

Die radiale Erstreckung der Ringkammer 77 ist größer als die radiale Erstreckung der ringförmigen Ausnehmung 73', in welche die achsparallelen Überströmkanäle 73 münden. Dies bedeutet, daß bei geschlossenem Ventil die dem Kraftkolben 72 zugewandte, vom Hochdruckraum 75 her beaufschlagbare Fläche der Ventilhülse 61 größer ist als dessen gegenüberliegende, ebenfalls vom Hochdruckraum 75 her beaufschlagbare Fläche. Somi* ergibt sich eine Differenz der gegensätzlich beaufsctäsgten Flächen der Ventilhülse 61, die sicherstellt daß bei Abbau des Druckes in der Ringkammer 77 die in Schließstellung befindliche Ventilhülse 61 in Offenstellung geht

Der bei geöffnetem Ventil erfolgende Bewegungshub (öffnen bzw. Schließen der Spritzgießform) vollzieht sich wesentlich rascher als bei geschlossenem Ventil, weil die beaufschlagten Rächen 93 beim öffnen bzw. die wirksame Differenzfläche bei allseitig beaufschlagtem Kraftkolben 72 relativ klein sind. Der sich in den Bewegungszylinder % hinein erstreckende Abschnitt 92* der Kolbenstange 92', 92 läuft in den Kolben 94 aus, der stirnseitig auf die Kolbenstange 92, 92' aufgesetzt ist Der Durchmesser des Kolbens 94 verhält sich zum Durchmesser des Kolbenstangenabschnittes 92' etwa wie 15 zu 12. Die beaufschlagbare Fläche 93 des mittels Schraubenbolzen an der Kolbenstange 92' befestigten Kolbens 94 entspricht etwa der Fläche der Ringsrhulter 83.

Die Kolbenstange 92, 92' ist im Gleitbereich der Veriilhülse mit einem Dichtungsring 36, der Kraftkolben 72 mit Gleitring 34 und dem Dichtungsring 35 versehen. Die Kolbenstange 92,92' weist im Bereich des Ringes 7\\ seiner Distanzhülse 71" und des Kraftkolbens 72 (Abschnitt y in F i g. 2) einen um die H6he des Gewindes 97 größeren Durchmesser als der des Kolbenstangenabschnittes 92' kleineren Durchmessers (Abschnitt χ in F i g. 2) auf.

Dadurch ist die Montage des Ringes 7 V wesentlich erleichtert.

Hierzu 2 Blatt Zeichrüßgen

Claims

Patentansprüche!

1, Hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegungsund Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-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 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 und von diesem aas beaufschlagbaren, nach innen gerichteten Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der uberströmkanäie abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radialfläche und der inneren Mantelfläche der Ventilhülse begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Kraftkolbens abgedichteten Ringkammer, die Ober eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenstange mit Druckmedium beschickbar ist, wobei die Ventilhülse mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren, zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundene·. Ringes geführt ist, wobei der Ring mittels einer als FühBingsflärhe für den Flansch der Ventilhülse dienenden Distanzhülse an einer Ringschulter des Kraftkolbens axis' abstützbar ist, nach Patentanmeldung P2440219.3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71') mit Hilfe eines Innengewindes (97) mit einem Außengewinde der Kolbenstange (92') in Cewindeeingriff steht.
2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (92, 92') im Bereich des Ringes (71'), seiner Distanzhülse (71") und des Kraftkolbens (73) (Abschnitt y in Fig.2) einen um die Höhe ihres Außengewindes größeren Durchmesser als der des Kolbenstangenabschnitts (92') kleineren Durchmessers (Abschnitt χ in F i g. 2) aufweist.