DE2505648B2

DE2505648B2 - Steuervorrichtung fuer eine einspritzvorrichtung fuer spritzgussmaschinen

Info

Publication number: DE2505648B2
Application number: DE19752505648
Authority: DE
Inventors: Kazuteru Zama Kanagawa Aoki (Japan)
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1974-02-12
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1977-10-06
Also published as: JPS50110931A; US4019561A; JPS5418218B2; DE2505648C3; IT1029672B; DE2505648A1

Description

55

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Einspritzvorrichtung für Spritzgußmaschinen mit einem Einspritzzylinder, einem Verdichtungszylinder, der mit dem Einspritzzylinder verbunden ist, wobei ein Verdichtungskolben über das Betriebsmedium mit einem Einspritzkolben verbunden ist, und mit einer Ventilanordnung zur Aufbringung eines Druckmediums auf die Kolben.

Aus der US-PS 37 31 727 ist eine Einspritzvorrichtung <>5 für eine Spritzgußmaschine bekannt, die eine Beschleunigung des Einspritzkolbens während seines Vorwärtshubs auf hohe Geschwindigkeit zuläßt, jedoch ein relativ breites Druckaufbauintervall, das heißt eine entsprechend lange Zeit für den Aufbau eines höheren Drucks im Einspritzzylinder erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daC der Verdichtungskolben zu jedem Zeitpunkt während des Vorwärtshubs des Einspritzkolbei:S zur Erhöhung des Mediumdrucks gestartet werden kann, so daß die Zeitverzögerung für den Druckanstieg abgesenkt wird und daß die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Verdichtungskolbens auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung für die Ventilanordnung an einer vorgegebenen Stelle des Vorwärtshubs des Einspritzkolbens zur Erhöhung des in die hintere Kammer des Verdichtungszylinders einströmenden Betriebsmediums zur Steigerung des auf den Einspritzkolben aufgebrachten Mediumdrucks vorgesehen ist.

Die Steuervorrichtung für die Ventilanordnung umfaßt bevorzugt einen Grenzschalter, der längs der Wegstrecke des Einspritzkolbens angeordnet und durch diesen betätigbar ist. Ferner weist die Steuervorrichtung für die Ventilanordnung ein dem Einspritzkolben zugeordnetes Zeitwerk auf. Die Vorkammer des Verdichtungszylinders steht zweckmäßigerweise mit der Atmosphäre in Verbindung.

In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen einem Regelventil für niedrige und hohe Geschwindigkeit und einer hinteren Kammer des Einspritzzylinders ein Zugregelventil angeordnet, das mit öffnungen für die entsprechenden Verbindungen mit dem Regelventil für die niedrige und hohe Geschwindigkeit und die hintere Kammer des Einspritzzylinders versehen ist, und ist des weiteren ein Kolben für die Regelung der Flüssigkeitsverbindung zwischen den Öffnungen vorgesehen.

Der erste, zweite und der dritte Grenzschalter sind bevorzugt an Stellen in der voranstehend angeführten Reihenfolge von dem Einspritzzylinder entfernt angeordnet. Dabei sind die Positionen des ersten, zweiten und des dritten Grenzschalters längs der Wegstrecke des Einspritzkolbens verstellbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Verbindungsdiagramm für das Steuersystem des Betriebsmediums gemäß der Erfindung, und

F i g. 2 ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Druck und Zeit während des Betriebs des Einspritzkolbens einer Spritzgußmaschine darstellt.

F i g. 2 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Zeit auf der Abszissenachse und dem Druck auf der Ordinatenachse, der während der Betätigung des Einspritzzylinders einer Spritzgußmaschine vorherrscht. Wie zu erkennen ist, bewegt sich der Einspritzkolben im Einspritzzylinder während des Hubs bei niedriger Geschwindigkeit unter einem relativ niedrigem Druck, während bei einem Hub mit großer Geschwindigkeit, wenn der Widerstand gegen die Vorwärtsbewegung ansteigt, sich der Druck im Einspritzzylinder erhöht. Wenn der Einspritzkolben den Abgießbereich für das geschmolzene Metall erreicht, kann er sich nicht mehr weiterbewegen, so daß der Druck des Betriebsmediums im Einspritzzylinder weiter ansteigt. Das Intervall zwischen dem Bereich für das Vergießen des geschmolzenen Metalls und dem Stillstand des Verdichtungskolbens korrespondiert mit einem Intervall, in dem der Gießdruck ansteigt.

in

Wenn sich der Verdichtungskolben wieder ... R weKung setzen kann, wird das Betriebsmedium im JJ? spritzzylinder wieder verdichtet. Das Intervall wischen diesem Vorgang und dem Ende des Anstiegstervalls für den Gießdruck entspricht der Zeitverzöge- ι ' g des Druckanstiegs. Zwischen dem Ende der Zeitverzögerung für den Druckanstieg und dem Zeitpunkt, zu dem der Druck ansteigt, der auf den Einspritzkolben aufgebracht wird, liegt das Dr.ickanstiegsintervall nach der Darstellung in F i g. 2. ι ο

Die Summe aus dem Anstiegsintervall für den Gießdruck, die Zeitverzögerung für den Druckanstieg und dem Druckanstiegsintervall ergibt das Druckaufbauintervall. Die Beziehung zwischen dem Druckaufbau und der Zeitverzögerung während dieses Intervalls 15 besitzt großen Einfluß auf die Qualität des Spritzgusses. Insbesondere wenn das in die Metallgußform eingegosgeschmolzene Metall sich verfestigt während eser Zeitfolge, ist es notwendig, so schnell wie nur öglich die Metailgußform mit Druck zu beaufschlagen. 20 Dies bedeutet somit, daß es sehr wichtig ist, das Druckaufbauintervall zu verkleinern.

g. 2 zeigt den Zustand, bei dem der Einspritzvorgerade begonnen hat.

,3 durch den bewegten Kolben 24 betätigt, so schaltet er ein nicht dargestelltes Ventil durch, um ein Steuerregelventil 44 zu öffnen, das die Vorwärtsbewegung des Einspritzkolbens 24 mit hoher Gechwindigkeit bewirkt und welches das Regelventil 31 für niedrige und hohe Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitszustand umschaltet. Die Geschwindigkeit des Einspritzkolbens 24 während seiner Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit wird durch ein Drosselventil 48 kontrolliert, das in einer Abflußleitung 59 des Einspritzzylinders 22 vorgesehen ist. Ein zweiter Grenzschalter 42, ähnlich dem ersten Grenzschalter, ist für die Betätigung durch den Einspritzkolben 24 vorgesehen und schaltet ein Magnetventil 47, um die Betriebsflüssigkeit von dem Sammelbehälter 25 in die hintere Kammer 35 des Verdichtungszylinders 21 über Rohrleitungen 64,65 und 66 strömen zu lassen, wodurch der Verdichtungskolben

23 mit einer extrem niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird, die durch ein Drosselventil 51 geregelt wird, das parallel zu einem Regelventil 52 geschaltet ist. Ein dritter Grenzschalter 43, ähnlich dem ersten Grenzschalter 41, ist noch in der Wegstrecke des Einspritzkolbens 24 angeordnet und wird durch den Einspritzkolben

24 zu einem Zeitpunkt betätigt, wenn dieser eine Position unmittelbar bevor dem Gießen des geschmol-

msmm

Einspritzkolben 24 zusammen zu arbeiten. Anstelle der i 2 dargestellten koaxialen Anordnung des mit e'"" ^hoh"^en J^^ irige Geschwindigkeit zu hend erwähnte, ex trem niec ngcu Dp.riebsflüs

zueinander angeordnet ,ein. Es ,st auch möglich, den besteht darin, die

durch die u„,er Druck slehendc BemebsftagiÄ «, eine Versch i_f u„_g de_s

Dens zo uuiuii ivtgtiuM₆ u-. ~. _o ^

keit der Betriebsflüssigkeit von dem Verdichtungs-Rei, als auch darin, die Menge der 1 die hintere Kammer 35

die IIIIK.C IMI-IIIUIIS _o. _ . ^

Betriebsflüssigkeit wird von einer nicht dargestellten Pumpe unter Druck durch eine Rohrleitung 60, Druckreduzierventile 27 und 28, Rückschlag-Regelventile 29 und 30 und Rohrleitungen 58 und 59 zu den Sammelbehältern 25 und 26 befördert, um einen vorgegebenen Druck in diesen herzustellen. Ein Regelventil 31 für niedrige und hohe Geschwindigkeit umfaßt einen Mechanismus für das Umschalten der Vorwärtsbewegung des Einspritzkoibens 24 zwischen niedriger und hoher Geschwindigkeit und des weiteren ist ein Zugregelventil 37, das noch näher beschrieben werden wird, zwischen dem Sammelbehälter 26 und der hinteren Kammer 33 des Einspritzzylinders 22 angeordnet. Ein Verdichtungsregelventil 32 für die Vorwärtsbewegung des Verdichtungskolbens 23 ist zwischen dem Sammelbehälter 25 und der hinteren Kammer 35 des Verdichtungszylinders 21 eingeschaltet. Regelventile 38, 39, 40 und 50 sind in Rohrleitungen vorgesehen und deren Funktion wird noch näher beschrieben werden. Ein erster Grenzschalter 41 ist in jeder gewünschten Position längs der Wegstrecke des Einspritzkolbens 24 verstellbar angeordnet. Wird der erste Grenzschalter 41

₄₅ Ein Magnetventil aj ist vurgcscncu, ^_a* v...~_b _,

wenn die Metallgußform zum Zwecke des Ausstoßes des Spritzgußprodukts aus der Metallform geöffnet wird, nachdem der Druckanstieg vollendet und das Spritzgußprodukt sich abgekühlt und verfestigt hat. 50 Wenn das Magnetventil 53 betätigt wird, fließt die Betriebsflüssigkeit von dem Sammelbehälter 26 in eine hintere Kammer 79 des Zugregelventils 37 über eine Rohrleitung 80, das Magnetventil 53, das Regelventil 38 und über Rohrleitungen 81 und 77, um den Kolben 62 55 des Zugregelventils 37 nach linsk zu bewegen. Als eine Folge davon strömt die Betriebsflüssigkeit von dem Sammelbehälter 26 in der hinteren Kammer 33 des Einspritzzylinders 22 durch radiale öffnungen 56 und 57 des Zugregelventils 37, wodurch der Einspritzkolben 24 y> in eine Grenzposition seiner Vorwärtsbewegung gebracht wird, um das Spritzgußprodukt aus der Metallgußform auszustoßen. Ein Folgeventil 76 ist dafür vorgesehen, die Versorgung der hinteren Kammer 33 des Einspritzzylinders 22 mit Betriebsflüssigkeit auch (,5 dann sicherzustellen, wenn die Druckbeaufschlagung des Einspritzkolbens als Ergebnis des Vergießens des geschmolzenen Metalls in die Gußforrn ansteigt. Hierfür ist das Folgeschaltventil 76 derart angeschlossen, daß es

beim öffnen des Magnetventils 53 durch die Betriebsflüssigkeit geöffnet wird, die durch die Leitung 80 über das Magnetventil 53 und eine Rohrleitung 84 zugefördert wird, um die Betriebsflüssigkeit in der Vorkammer 34 des Einspritzzylinders 22 in die hintere Kammer 79 des Zylinders 78 des Zugregelventils 37 einströmen zu lassen, wobei der Kolben 62 zum öffnen des Zugregelventils 37 nach links bewegt wird.

Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist anstelle der beiden unabhängigen Sammelbehälter 25, 26 ein einziger Sammelbehälter vorgesehen.

Mit der Erfindung wird eine verbesserte Steuervorrichtung für eine Einspritzvorrichtung für Spritzgußmaschinen erhalten, bei der der Verdichtungskolben an jeder gewünschten Stelle des Vorwärtshubs des Einspritzkolbens starten kann, um die Schaltzeit für die verschiedenen Ventile zu verringern. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die erforderliche Zeil für den Anstieg des auf den Einspritzkolben ausgeübten Drucks erheblich herabgesetzt ist, indem die Druckkammer des Verdichtungszylinders zur Atmosphäre hin entlüftet wird und durch Einstellung der aus dem Verdichtungsregelventil ausströmenden Menge der Betriebsflüssigkeit mit Hilfe eines Nadelventils zum Zeitpunkt des Einspritzdruckanstiegs. Diese Maßnahme ist vor allem vorteilhaft für Spritzgußprodukte, die schon zu frühen Bearbeitungszeitpunkten einen Anstieg des Einspritzdrucks erfordern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für eine Einspritzvorrichtung für Spritzgußmaschinen mit einem Einspritzzylinder, s einem Verdichtungszylinder, der mit dem Einspritzzylinder verbunden ist, wobei ein Verdichtungskolben über das Betriebsmedium mit einem Einspritzkolben verbunden ist, und mit einer Ventilanordnung zur Aufbringung eines Druckmediums auf die Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung für die Ventilanordnung an einer vorgegebenen Stelle des Vorwärts;hubs des Einspritzkolbens (24) zur Erhöhung des in die hintere Kammer (35) des Verdichtungszylinders (21) einströmenden Betriebsmediums zur Steigerung des auf den Einspriizkolben (24) aufgebrachten Mediumdrucks vorgesehen ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln der Ventilanordnung einen Grenzschalter (41, 42, 43) umfaßt, der längs der Wegstrecke des Einspritzkolbens (24) angeordnet und durch diesen betätigbar ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln der Ventilanordnung ein dem Einspritzkolben (24) zugeordnetes Zeitwerk aufweist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (33) des Verdichtungszylinders (21) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

5. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 — 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Regelventil (31) für niedrige und hohe Geschwindigkeit und der hinteren Kammer (33) des Einspritzzylinders (22) ein Zugregelventil (37) angeordnet ist, das mit öffnungen (56, 57) für die entsprechenden Verbindungen mit dem Regelventil (31) für die niedrige und hohe Geschwindigkeit und die hintere Kammer (33) des Einspritzzylinders (22) versehen ist und daß ein Kolben (62) für die Regelung der Flüssigkeitsverbindung zwischen den öffnungen (56_r 57) vorgesehen ist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und der dritte Grenzschalter (41, 42, 43) an Stellen in der voranstehend angeführten Reihenfolge von dem Einspritzzylinder (22) entfernt angeordnet sind.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen des ersten, zweiten und des dritten Grenzschalters (41, 42, 43) längs der Wegstrecke des Einspritzkolbens (24) verstellbar sind.