DE2531248A1

DE2531248A1 - Formschliessvorrichtung fuer giessmaschinen

Info

Publication number: DE2531248A1
Application number: DE19752531248
Authority: DE
Inventors: Hans Blueml
Original assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Current assignee: Demag Kunststofftechnik Zweigniederlassung der Demag AG
Priority date: 1975-07-12
Filing date: 1975-07-12
Publication date: 1977-01-27
Also published as: FR2317982B1; FR2317982A1; NL7607531A; AT342229B; ATA429676A; GB1551749A; IT1064874B; CH595912A5

Description

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DEMiVG Kunststofftechnik, Zweigniederlassung der DEiLVG Aktiengesellschaft, 85 Nürnberg, Rennweg 37

Formschließvorrichtung für Gießmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Formschließvorrichtung an Druckoder Spritzgießmaschinen, mit zwei relativ zueinander mittels eines hydraulischen oder mechanischen Antriebes bewegbaren Werkzeugaufspannplatte^ und mit einer durch eine Pumpe gespeisten hydraulischen Druckeinrichtung zur Ausübung einer erhöhten Schließkraft auf die lYerkzeugaufspannplatten, die am Ende des Schließhubes der Werkzeugaufspannplatten zunächst mit einem bestimmten Hydraulikdruck und im geschlossenen Zustand der Werkzeugaufspannplatten mit einem übersetzten Hydraulikdruck beaufschlagt ist.

Für eine Formschließvorrichtung ist es wesentlich, daß der Schließvorgang der fferkzeugaufspannplatten rasch erfolgt und die »Verkzeugaufspannplatten dann iia geschlossenen Zustand mit hoher Schließkraft aneinander gepreßt werden. Zur Erzielung dieser Funktion sind bereits zahlreiche Varianten von Form— Schließvorrichtungen vorgeschlagen worden. Bei einer Formschließvorrichtung der eingangs erläuterten Art erfolgt das Schließen der Werkzeugaufspannplatten, für das nur eine relativ geringe Kraft erforderlich ist, mittels eines hydraulischen oder mechanischen Antriebes, z.B. eines Kniehebel—

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inecnanisaus. Zur Erzeugung der hohen Schließkraft ist eine hydraulische Druckeinrichtung vorgesehen, die bei Verwendung eines hydraulischen Antriebes für das Schließen mit diesem identisch sein kann und bei Verwendung eines mechanischen Schließantriebes zusätzlich in Form sogenannter Druckkissen od.dgl. angeordnet ist (vgl. DT-AS 1 125 596). In beiden Fällen ist es erforderlich, den Hydraulikdruck der in der Gießmaschine vorhandenen Hydraulikpumpe mit erhöhtem oder übersetztem Druck in der Druckeinrichtung zur Wirkung zu bringen. Hierfür werden beispielsweise bisher Kolben—Druckübersetzer eingesetzt, die einen Stufenkolben beinhalten. Die große Fläche des Stufenkolbens wird mit dein Druck der Ilydraulikpumpe beaufschlagt, so daß sich hinter der kleinen Fläche des Stufenkolbens ein im Flachenverhaltnis übersetzter Druck aufbaut, mit dem die Druckeinrichtung beaufschlagt wird. Nachteilig an diesen bekannten Kolben-Druckübersetzern ist, daß die der Üruekeinrichtung zuführbare Menge an Hydrau— likmedium vom Hub des Stufenkolbens abhängig ist und daß infolge von austretenden Leckmengen die Druckhaltezeiten beschränkt sind.

Man hat daher bereits Formschließvorrichtungen der eingangs erläuterten Art konzipiert, bei denen die Druckeinrichtung mittels einer elektrisch angetriebenen Hochdruckpumpe beaufschlagt ist. Dies erfordert jedoch einen zusätzlichen elektrischen Antrieb für die Hochdruckpumpe und stellt einen an sich unnötigen Leistungsaufwand dar, da in der Gießmaschine regelmäßig eine ausreichende hydraul ische Leistung vorhanden ist. Darüberhinaus sind bei Verwendung einer regelbaren Hochdruckpumpe, die bei Erreichen des gewünschten Hochdruckes ihre Fördermenge bis auf die zu deckenden Leckmengen zurück—

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regelt, die Gestehungskosten relativ hoch, wahrend bei Verwendung einer Pumpe mit konstanter Liefermenge die Verlustleistung während der üruckhaltephase hoch ist, was zu erhöhten Betriebskosten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Formschließvorrichtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, die geringe Gestehungs- und Betriebskosten verursacht und trotzdem kurze Druckaufbauzeiten und unbegrenzte Druckhaltezeiten ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an einer Formschließvorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß von der die Druckeinrichtung beaufschlagenden Pumpe zugleich ein Hydraulikmotor beaufschlagt ist, der eine Hochdruckpumpe antreibt, die Hydraulikraedium mit dem übersetzten Druck in die Druckeinrichtung einspeist.

Durch die mechanische Koppelung des Hydraulikmotor« mit der Hochdru<

Ziehung

Hochdruckpumpe entsteht eine Druckübersetzung nach der Be-

p_M - q_M = p_P

wobei P_x, und q._r Druck und Durchsatz des Hydraulikmotors

JVl JVl

und p_T, sowie q_p Druck und Durchsatz der Hochdruckpumpe bedeuten. Somit ist es möglich, durch entsprechende Auslegung des Hydraulikmotors und der Hochdruckpumpe den Druck in der Druckeinrichtung über den von der normalen Pumpe der Gießmaschine gelieferten Hydraulikdruck hinaus noch weiter zu steigern. Vor allem eröffnet der erfindungsgemäße Vorschlag die Möglichkeit zu einer stufenlosen Einstellung des übersetzten Druckes in der Weise, daß der Hydraulikmotor von

* hei Drehzahlgleichheit von Motor und Pumpe

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-liPumpe der Gießmaschine über ein Druckoins teil ventil beaufschlagt wird. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß von der Leitung zwischen der Pumpe und der Deckeinrichtung eine Zweigleitung abzweigt, die über ein Druckeinstel1 ventil mit dem Hydraulikmotor verbunden ist. Weiterhin ist als zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Druckeinstellventil durch ein Mengenregelventil überbrückt ist. Hierdurch wird verhindert, daß bei Erreichen des eingestellten Druckes am Druckeinstellventil die Zufuhr von liydraulilunediuiü zun: Jiydraul iküiotor abgesperrt wird und dieser kurzzeitig zum Stillst and kommt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung sowie aus weiteren Unteransprüchen. Die Zeichnung zeigt im Rahmen eines Prinzipschaltbildes schematisch eine erf in^miesgemäße Formschließvorrichtung.

In der Zeichnung sind rein schematisch strichpunktiert l/erkzeugauf spannplatten 1, 2 mit einem als Kni ehebeliuechani scius ausgebildeten Antrieb 3 dargestellt. Die Werkzeugaufspannplatten 1, 2 tragen Werkzeughälften k, 5 und können durch den fcniehebelmechanismus 3 in der angegebenen Pfeilrichtung relativ zueinander bewegt werden. In seiner in der Zeichnung dargestellten Endlage hält der Kniehebelmechanismus 3 die Werkzeughälften k, 5 geschlossen; die eigentliche hohe Schlieiikraft, die auch unter der Einwirkung des Spritz- oder Gießdruckes ein Klaffen der Werkzeughälften '*, 5 verhindert, wird durch eine hydraulische Druckeinrichtung 6 in Form eines Druckkissens aufgebracht. Die Druckeinrichtung 6 enthält einen Kol—

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ben 7, dessen Kolbenstange 8 auf die bewegliche V/erkzeugaufspannplatte 1 druckt, sobald der Arbeitsraum 9 der Druckeinrichtun-r 6 mit Druckmittel beaufschlagt wird.

Der Arbeitsraum 9 der Tiruckeinrichtung 6 ist über eine dick ausgezogene Leitung 10 mit einer Hydraulikpumpe P der Gießmaschine verbunden. Die Hydraulikpumpe Γ versorgt, ohne daü dies hier näher dargestellt wäre, eine Reihe weiterer Hydraulikeinrichtungen der Gießmaschine, z.B. in einer Schnecken— spritzgielimaschine die Betätigungseinrichtung für die Schnecke, In der Leitung 10 liegen ein Rückschlagventil 11, das eine Rückströmung von Druckmittel aus dem Arbeitsraum 9 verhindert, sowie ein gesteuertes Sitzventil 12. Weiterhin zweigt stromaufwärts - gesehen von der Hydraulikpumpe P - des Rückschlagventils 11 eine Zweigleitung 13 ab, die ein Druckeinsteil ventil lh enthält und zu einem Hydraulikmotor M führt. Die aus— laiileitung 15 vom Hydraulikmotor M führt das Hydraulikmedium über ein Rückschlagventil 16, das eine Rückströmung aus dem Tank verhindert, zum Tank T.

Mit dem Hydraul ikiao tor M ist starr gekoppelt eine Hochdruckpumpe HP, die über eine an die Aualaßleitung 15 angeschlossene Saugleitung 17 Druckmittel ansaugt und über eine Verbindungsleitung 18 stromabwärts vom Rückschlagventil 11 in die zuju Arbeitsraum 9 führende Leitung 10 einspeist. Zwischen der Verbindungsleitung 18 und der Zweigleitung 13 des Hydraulikiaotors M besteht eine Verbindung, in der ein einstellbares Drosselventil 19 liegt. Außerdem ist das Druckeinstellventil lh in der Zweigleitung 13 zum Hydraulikmotor M durch eine Leitung mit einem darin eingeschalteten Mengenregelven— til 20 überbrückt, dessen Funktion aus der nachfolgenden Erläuterung ersichtlich wird.

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Von dem der Ringfläche des Kolbens 7 zugeordneten Raum der üruckeinrichtung 6 führt eine Leitung 21 über ein steuerbares Sitzventil 22 zur Hydraulikpumpe P bzw. über ein weiteres steuerbares Sitzventil 23 zum Tank T. Auch von der Leitung 10 zweigt stromabwärts vom Rückschlagventil Ii eine Rücklaufleitung 2k ab, die über ein steuerbares Rückschlagventil 25 mit dem Tank T verbunden ist.

Ein Steuerdruck-Kreis 26, durch den die Ventile 12, 22, 23 und 25 steuerbar sind, ist gestrichelt eingezeichnet. Er ist einerseits mit der Hydraulikpumpe P und andererseits mit dem Tank T verbunden und enthält einen Steuerschieber 27, durch den die genannten Ventile mit Steuerdruck in einer aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung ersichtlichen Folge beaufschlagt werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Me Zeichnung zeigt den Zustand, in dem der Kniehebelmechanismus 3 die Werkzeughälften k_t 5 zur gegenseitigen Anlage gebracht hat und verriegelt ist. Der Steuerschieber 27 befindet sich in einer Stellung, in der das steuerbare Rückschlagventil 25 und das Sitzventil 22 in der Offenstellung gehalten werden, während die Sitzventile 12 und 23 geschlossen sind. Die üruckeinrichtung 6 ist somit auf der Ringseite des Kolbens 7 durch die Hydraulikpumpe P beaufschlagt. Nunmehr wird der Steuerschieber 27 betätigt, so daß die Ventile 12, 22, 23 und 25 ihren Zustand umkehren, d.h. das Sitzventil 22 und das Rückschlagventil 25 werden geschlossen, die Ventile 12 und 23 geöffnet. Hierdurch gelangt Hydraulikme— dium von der Pumpe P über das Sitzventil 12 und das Rückschlagventil il zum Arbeitsraum 9 der Druckeinrichtung 6

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und verschiebt deren Kolben 7 nach rechts bis zur Anlage an die Werkzeugaufspannplatte 1 und darüberhinaus solange, bis jegliches Spiel aufgezehrt ist. Die der Ringfläche des Kolbens 7 zugewendete Seite der Druckeinrichtung f> ist über die Leitung 21 und das Ventil 23 zum Tank hin entlastet. Zugleich wird über die Zweigleitung 13 und das üruckeinsteliventil lh der Hydraulikmotor M von der Pumpe F mit Hydraul ikiaedi um beaufschlagt, so daß die Hochdruckpumpe Hlebenfalls angetrieben ist und aus dem sich vor dem Rückschlagventil l6 einstellenden Rückstau Druckmittel ansaugt und über die Verbindungsleitung 18 und die Leitung 10 unter hohem Druck in den Arbeitsraum 9 fördert. Da während der Zeit, in der durch Druckmittelzufuhr zum Arbeitsraum 9 der Kolben 7 bewegt wird, der Durchsatz durch den Hydraulikmotor M noch relativ geling ist, ist dementsprechend auch die Menge an hochgespanntem Druckmittel aus der Hochdruckpumpe HP klein.

Stellt sich im Arbeitsraum 9 der Druckeinrichtung 6 auf Grund des »Viderstands der Werkzeughälften h, 5 ein Druck ein, der dem von der Hydraulikpumpe P gelieferten Maxiraaldruck entspricht, so fließt Hydraulikmediuia nur noch über die Zweigleitung 13 durch den Hydraulikmotor M. Folglich übersetzt die Hochdruckpumpe HP den am Hydraulikmotor anliegenden L/ruck im Verhältnis des Druckinitteldurchsatzes Hydraulikmotor / Hochdruckpumpe. Der Arbeitsraum 9 der Druckeinrichtung vvird somit mit übersetztem Druck beaufschlagt (der an einem Manometer 28 abgelesen werden kann), so daß die Werkzeughälften h_t 5 mit hoher Schließkraft aneinandergepreßt werden. Das Rückschlagventil 11 verhindert ein Rückströmen von hochgespanntem Druckmedium aus dem Arbeitsraum 9. Mittels des Einstellventiles lh läßt sieh der gewünschte Druck

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am Hydraulikmotor M stufenlos einstellen.

In der Druckhaltephase wird kein weiteres Druckmedium in den Arbeitsraum 9 gefördert. Durch eine am Drosselventil 19 einstellbare Leckaenge wird jedoch dafür gesorgt, daß die Hochdruckpumpe HP mit einer Mindestdrehzahl läuft. Die Leck— menge gelangt in die Zweigleitung 13 und von dort wieder in den Hydraulikmotor M. Außerdem ist durch die Überbrückung des Druckeinstellventiles lh mittels der das Mengenregelventil 20 enthaltenden Leitung dafür gesorgt, daß auch bei Erreichen des eingestellten Druckes der Hydraulikmotor M stets mit einer Mindestdurchsatzmenge an Hydraulikmediuni beaufschlagt wird.

Durch die gezeigte Anordnung läßt sich die Druckhaltephase unter Heranziehung von in der Gießmaschine bereits vorhandener hydraulischer Leistung beliebig ausdehnen.

Durch Umsteuern des Steuerschiebers 27 wird wieder der Ausgangszustand hergestellt, so daß die Druckeinrichtung 6 wieder auffährt.

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Claims

Patent— (Schutz-) Ansprüche

1. Formschließvorrichtung an Druck— oder Spritzgießmaschinen, uit zwei relativ zueinander mittels eines hydraulischen oder mechanischen Antriebes bewegbaren Werkzeugaufspannplatten und mit einer durch eine Pumpe gespeisten hydraulischen Deckeinrichtung zur Ausübung einer erhöhten Schließ« kraft aiii' die Werkzeugauf spannplatten, die am Ende des Schließhubes der Weikzeugaufspannplatten zunächst mit einen: bestimmten Hydraul ikr'ruck und im geschlossenen Zustand der ',Verkzeugauf spanup] at ten mit einem übersetzten Hydraulikdruck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der die Deckeinrichtung (t>) beaufschlagenden Pumpe (P) zugleich ein Hydraulikmotor (M) beaufschlagt ist, der eine Hochdruck— ρ ι.· lupe (Hi') antreibt, die Hydraulik medi um r.'it dem übersetzten Druck in die Druck einrichtung (6) einspeist.

2. Formschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Leitung (lO) zwischen d^r Pumpe (P) und der Druckeinrichtung (6) eine Zweigleitung (13) abzweigt, die über ein Druckeinstellventil (14) mit dem Hydraulikmotor

(M) verbunden ist.

3. Formschließvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von der Zweigleitung (13) in die Leitung (lO) ein Rückschlagventil (ll) eingeschaltet ist, das eine Rückströmung aus der Druckeinrichtung (6) verhindert.

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k. Formschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (17) der Hochdruckpumpe (IIP) mit der Auslaßleitung (15) vom Hydraulikmotor (M) zum Tank verbunden ist.

5. Formschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck einstel!ventil (lh) durch ein Mengenregelventi1 (2ü) überbrückt ist.

6. Formschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Verbindungsleitung (18) zwischen der Hochdruckpumpe (HP) und der Druckeinrichtung (6) eine Leckleitung mit einem Drosselventil (19) abzweigt.

7. Formschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung (6) eine Kolben—Zylinder—Anordnung in Form eines Druckkissens ist.

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