DE2544105C3

DE2544105C3 - Hydraulische Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2544105C3
Application number: DE2544105A
Authority: DE
Inventors: Helmut 5466 Neustadt- Fernthal Jamann
Original assignee: DR BOY KG 5466 NEUSTADT-FERNTHAL
Current assignee: Dr Boy 5466 Neustadt De GmbH
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1980-05-14
Also published as: GB1535538A; DE2544105A1; US4128380A; FR2326290B1; AU519740B2; BR7606602A; ATA713676A; DE2544105B2; ZA765918B; AT366957B; JPS5244383A; FR2326290A1; AU1824976A

Description

Die Lrfindung betrifft eine hydraulische f-ormschließcinheit einer Spritzgießmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent P 104.7Ί6 gestaltet den durch den Schießkolben hindurchführenden Strömungsverlauf günstiger und verbessertauf diese Weise die Arbeitsgeschwindigkeit

der Vorrichtung sowie deren thermische Verhältnisse.

Aus der US-PS 3818801 ist eine hydraulische Formschließeinheit mit mindestens zwei Schließkolben, die je auf einer Kolbenstange angeordnet sind, bekannt, bei der die von beiden Seiten der Schließkolben ausgehenden Kolbenstangen abdichtend durch Zylinderdeckel beidseitig der Schließkolben hindurchgeführt sind und bei der mindestens der eine Schließkolben auf seiner ersten Seite gegenüber seiner zweiten Seite eine im Durchmesser dickere Kolbenstange und der andere Schließkolben auf seiner entsprechenden ersten Seite gegenüber seiner zweiten Seite eine im Durchmesser dünnere Kolbenstange aufweist.

Die beidseitig beaufsvhlagbaren Schließkolben sind in der Lage, sowohl die Verfahrbewegungen als auch die Verspannung zu erzeugen. Der erste Teil der Schließkolben dient dazu, die Verfahrbewegung in der ersten Richtung durchzuführen, und zwar bei gleichzeitiger Beaufschlagung beider Kolbenseiten. Auf Grund des Durchmesserunterschiedes der Kolbenstangen ergeben sich entsprechende Differenzdruckflächen. Beaufschlagt man anschließend den zweiten Teil der Schließkolben in gleicher Weise, wobei die ersten Schließkolben drucklos gemacht werden, so fährt die Formschließeinheit in entgegengesetzter Richtung Zur Erzeugung der Verspannkraft macht man sämtliche Scbüeßkolben zur einen Seite hin drucklos und zur anderen Seite hin druckbeaufschlagt.

Insgesamt erzielt man also eine äußerst kompakte und einfache Bauweise. Man benotigt für jeden Zylinder lediglich zwei Druckniittelleitungen. Die Schaltfolge dieser Druckmittelleitungen ist äußerst einfach, nämlich:

a) beide F.eitungen drucklos;

b) eine Leitung druckbeaufschlagt, eine Leitung drucklos;

c) beide Leitungen druckbeaufschlagt.

Fiei Schließeinheiten für Spritzgießmaschinen ist es von wesentlicher Bedeutung, die Verfahrbewegung rasch und mit geringer Krafi durciuuführen, um anschließend dann in einer Richtung eine möglichst große Verspannkraft aufzubringen. Durch entsprechende Wahl der Kolbenstangendifferenzen können die Cirößenunterschiede der bcidseitigen Druckflächen äußerst klfin gemacht werden Dementsprechend rasch erfolgen die Verfahrbewegungen. Die Große der Verspannkraft oder Zuhaltekraft wird dadurch nicht beeinflußt

Der Frfindunglirgtdie Aufgabe zugrunde, eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent P ? s Jl |(i ι 7- |ft /» finden, wodurch «leren Vorteile hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit besonders günstig zur Auswirkung kommen

Hierzu ist die Firfindung gekennzeichnet iliireh die Anwendung der Merkmale entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bei einer hydraulischen F'ormschließeinheit mit mindestens zwei Schließkolben, die je auf einer Kolbenstange angeordnet sind, hei der die von beiden Seiten der Schließkolben ausgehenden Kolbenstangen abdichtend durch Zylinderdeckel beidseitig der Sthliaßkolbxn hindurchgeführtsind und bei der mindestens der eine Schießkolben auf seiner ersten Seite gegenüber seirief zweiter! Seite eine im Durchmesser dickere Kolbenstange und der andere Schließkolben auf seiner entsprechenden ersten Seite gegenüber seiner zweiten Seite eine im Durchmesser dünnere Kolbenstange aufweist.

Die bei dieser Kolbenstangenkonstriiktion ohnehin raschen Verfahrbewegungen werden dadurch begünstigt und noch beschleunigt, daß die Lochscheibenkonstruktionen in dem Schließkolben die jeweiligen Überströmvorgänge rasch und thermisch günstig durchführen. Man erzielt also insgesamt eine äußerst rasche Arbeitsweise bei minimaler Erwärmung des Druckmittels.

Vorzugsweise sind bei symmetrischer Anordnung von vier Schließkolben jeweils die einander diagonal gegenüberliegenden Schließkolben mit ihren zugehörigen Kolbenstangen gleichartig ausgebildet. Zwei einander diagonal gegenüberliegende Schließkolben sorgen also für die Verfahrbewegung in der einen Richtung, während die verbleibenden für die Verfahrbewegung in der anderen Richtung zuständig sind. An der Erzeugung der Verspannkraft nehmen sämtliche Schließkolben teil.

Aus konstruktiven Gründen ist es vorteilhaft, daß alle Schließkolben auf ihrer gleichen Seite im Durchmesser gleiche Kolbenstangen aufweisen. Man benötigt dabei lediglich drei unterschiedlirhe Kolbenstangendurchmesser.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kolbenstangen als stationäre, im Bereich ihrer Enden abgestützt Holme ausgebildet sind und daß auf einer Seite zur Abstützung der gleichen Enden eine gemeinsame Traverse vorgesehen ist. In diesem Falle wird die bewegbare Formhälfte an den Zylindern der Formschließeinheit befestigt. Diese Zylinder bewegen sich gemeinsam auf den zugehörigen Kolbenstangen. Die Druckmittelleitungen können durch die Kolbenstangen führen, so daß keine frei verlegten Druckmittelleitungen erforderlich sind. Außerdem kann die Traverse sämtliche Druckmittelanschlüsse und ggf. die einzelnen Steuerelemente enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Formschließeinheit für eine Kunststoff-Spritzgießmaschine.

Fig. 2 einen achssenkrechten Schnitt durch einen der beidseitig beaufschlagbaren Kolben entlang der Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig 2. wobei sich die Lochscheibe in Schließstellung befindet.

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 3. wobei sich die Lochscheibe in i")ffnungsstellung befindet.

Nach fig 1 umfaßt der druckmittelhetatigte Antrieb 4 Zylinder 1, 2. 3 und 4, die /war nebeneinander liegend dargestellt, in der Praxis jedoch in Form eines Quadrates angeordnet sind. Jeder Zylinder 1 bis 4 enthält einen beidseitig beaufschlagbaren Schließkolben 5 Die Anordnung ist so getroffen, daß die Zylinder 1 und 4 einerseits und die Zylinder 2 unil 3 andererseits einander diagonal gegenüberliegen und gleichartig ausgebildet sind.

Jeder der beidseitig beaufschlagbaren Schließkolben 5 ist zur rechten Seite mit einer Kolbenstange 6 verbunden. Die Kolbenstangen 6 besitzen gleiche Durchmesser. Sie V/erden von einer Traverse 7 abgestützt, welche die stationäre Formhälfte trägt. Zur linken Seite sind die Schließkolben 5 mit Kolbenstangen 8, 9 verbunden, welche jeweils, bezogen auf die zugehörige Kolbenstange 6, einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, und zwar sind die Kolbenstangen 8 der Zylinder 1 und 4 dicker und die Kolbenstangen 9 der Zylinder 2 und 3 dünner als die Korbenstangen 6. Die Kolbenstangen 8 und 9 werden von einerTraverse 10 abgestützt. Die Zylinder 1 bis 4 sind mit einer weiteren Traverse 11 verbunden, weiche relativ zu den Kolbenstangen und zur Traverse 7 hin und her bewegbar ist und die bewegbare Formhälfte

ίο trägt.

Jeder Zylinder besitzt zwei Druckmittelleitungen, die durch die Kolbenstangen 8 bzw. 9 und die Taverse 10 verlaufen. Wie es sich insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ergibt, sind diese Leitungen koaxial zueinander angeordnet.

Aus dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Schaltplan ergibt sich folgende Arbeitsweise. Soll die Form geschlossen werden, d. h., soll die Traverse 11 in Richtung auf die Traverse 7 bewegt werden, so werden die Schließkotben 5 der Zylinder 1 und 4 gleichzeitig von beiden Seiten her mit Druckmittel beaufschlagt. Die Zylinder 2 und 3 ble!" .;n drucklos. Auf Grund der Flächendifferenz der Kolbenstangen 8 und 6 bewegt sich die Traverse 11 nach rechts in Fig. 1.

Am Ende dieses Verfahrhubes werden die linken Seiten sämtlicher Schließkolben 5 drucklos gemacht und die rechten Seiten sämtlicher Schließkolben 5 mit Druck beaufschlagt. Dies erzeugt die zum Schließen der Form erforderliche Verspannkraft. Nach Beendigunp des Sprit/hubes wird die Traverse Il wieder nach links verfahren, und zwar dadurch, daß man dk-Schießkolben 5 der Zylinder 2 und 3 beidseitig inii Druck beaufschlagt, während die Zylinder 1 und 4 drucklos gehalten werden. Auf Grund der Flächendifferenz der Kolbenstangen 9 gegenüber den Kolbenstangen 6 öffnet sich die Schließeinheit.

Sämtliche Schließkolben 5 sind derart ausgebildet, daß das Druckmittel durch sie hindurch von einem Zylinderraum in den anderen überströmen kann,

ίο während die Traverse 11 ihre Verfahrbeweg:mgen durchführt. Während der Erzeugung der Verspannkraft hingegen ist kein Überströmen von Druckmittel möglich.

Die Fig. 2 und 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsheispiel für eine derartige Konstruktion, und zwar an Hand eines Schließkolbens 5, wie er in den Zylindern 2 und 3 Verwendung findet.

Nach den Fig. 2 bis 4 besitzt der Schließkolben 5 in seinem Körper Überströmkanäle 12. Auf der rechten Seite des Kolbenkörpers ist eine Lochscheibe 13 angeordnet. Die Durchgangslöcher 14 dieser Lochscheibe 13 sind, ebenso wie die Überströmkanäle 12, ringförmigangeordnet und fluchten mit diesen, sofern die Lochscheibe ihre Öffnungsstellung einnimmt.

Fig. ? ieigt die Anordnung in der Schließstellung der Lochscheibe 13. Wie es sich insbesondere aus dieser Figur ergibt, sind in der Halterung 14'der Lochscheibe 13 zwei radiale Ausnehmungen 15 vorgesehen. In diese greifen zugehörige Ansätze 16 der Lochscheibe

bo 13 hinein, und zwar derart, daß sich beidseitig jedes Ansatzes eine Ka.,imer bilden kann. Durch Druckmittelbeaufcchlagung der jeweiligen Kammerpaart wird die Lochscheibe 13 zwischen ihrer Schließstellung und ihrer öffnungsstellüng hin- und hergeschal" tet.

Wie erwähnt, nimmt in Fig. 2 die Lochscheibe 13 ihre Schließstellung ein. Dementsprechend sind die Kammern 17 mit Druckmittel beaufschlagt, und zwar

über Kanäle 18, die sich von einer zentralen Druckmittelleitung 19 aus radial nach außen erstrecken. Diese Verhältnisse ergeben sich deutlicher aus Fig. 3.

Vor der Lochscheibe 13 sitzt ein Ring 20, der Übertrittsbohrungen 21 aufweist. Solange die Lochscheibe 13 ihre öf fnungssteliung gemäß Fig. 4 einnimmt, sind diese Ubertrittsbohrungen 21 verschlossen, und zwar Von den Ansätzen 16 der Lochscheibe. In der Schließstellung gemäß Fig. 2 und 3 hingegen liegen die Übertrittsbohrungen 21 auf der Höhe der mit Druckmittel beaufschlagten Kammern 17. Das Druckmittel gelangt also in der Schließstellung durch die zentrale Druckmittelleitung 19, die Kanäle 18, die Kammern 17 und die Übertrittsbohrung 21 in den rechts vom Schließkolben 5 liegenden Zylinderraürri. Dieser ist durch die Lochscheibe 13 gegen den linken Zylinderraum abgedichtet. Letzterer wird drucklos geschaltet, und man baut auf diese Weise die Verspannkraft auf.

in der öffnungssieiiung gemäß Fig. 4 hingegen sind die anderen Kammern 22 mit Druckmittel beaufschlagt. Das Druckmittel gelangt durch eine Ringleiiung 23 und eine radiale Bohrung 24 in den links vom Schließkolben 5 gelegenen Zylinderraum. Von dort aus führen Durchtrittsbohrungen 24' in die Kammern 22. Wenn letztere mit Druckmittel beaufschlagt werden, während der rechts vom Schließkolben S gelegene Zylinderraum drucklos ist, schaltet die Lochscheibe 13 automatisch in ihre Öffnungsstellung. Dabei fluchten die Durchgangslöcher 14 der Lochscheibe 13 mit den Überströmkanälen 12 des Schließkolbens 5. In beiden Zylinderräumen herrscht also der gleiche Druck, so daß die Verfahrbewegung des Antriebs in Abhängigkeit von den Kolbenstangendifferenzen erfolgt. Die Übertrittsbohrungen 21 sind verschlossen, so daß kein Druckmittel in die Kolben-Vtrfahrbewegung, die zum Öffnen der Schließeinheit dient, befindet sich die Lochscheibe 13 nach wie vor in ihrer Öffnungsstellung. Beim Schließt-n der Form werden in den Zylindern 2 und 3 beide Seiten des Schlicßkoibens 5 drucklos geschaltet, und das Druckmittel kann erneut durch die Überströmkanäle 12 strömen.

Bei den Zylindern 1 und 4 liegen die Durchmesserverhältnisse der Kolbenstangen umgekehrt. Der Aufbau der Schließkolben S ist genau der gleiche wie im Falle der Zylinder 2 und 3, jedoch ändert sich die Schaltung der Druckmittelbeaufschlagung. Wenn der jeweils zur linken Seite des Schließkolbens 5 liegende Zylinderraum unter Druck gesetzt wird, gelangt die Lochscheibe 13 in ihre Öffnungsstellung, so daß die rechte Seite des Schließkolbens 5 ebenfalls druckbeaufschlagt wird. Auf Grund der Kolbenstangendifferenzen schließt sich die Form, während das Druckmitfei durch die üu6r5iföfiikäfiä!c 12 des Seh!;eßko!- bens 5 strömt. Anschließend leitet man Druckmittel in die Kammern 17 des Schließkolbcns 5 ein, schließt auf diese Weise die Lochscheibe 13 und setzt die rechte Kolbenseite unter Druck, während die linke Kolbenseite drucklos geschaltet wird. Damit erzeugt man die Verspannkraft. Während des anschließenden öffnens der Form muß das Druckmittel von der rechten Seite des Schließkolbens 5 zur linken Seite überströmUi), wobei beide Seiten drucklos gehalten werden. Im Gegensatz zu den Zylindern 2 und 3 nimmt hier die Lochscheibe 13 zu Beginn des drucklosen Überströmens nicht ihre Öffnungsstellung ein. Sie gelangt auch nicht automatisch in-diese Stellung, da das Überströmen von rechts nach links stattfindet. Dementsprechend gibt man einen kurzen Druckstoß auf die linke Kolbenseite, um die Lochscheibe 13 zu öff-

stange 9 zurückströmen kann. Am Ende dieser nen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine, mit mindestens einem fest auf einer Kolbenstange angeordneten, beidseitig mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Schließkolben, der eine Mehrzahl von seine beiden Druckseiten verbindenden Überströmkanälen aufweist, mit einem am Schließkolben angeordneten, in seiner Schließstellung die Überströmkanäle verschließenden Verschlußelement und mit mindestens einem Paar von gegeneinander abgedichteten, wahlweise mit einem Druckmittel beaufschiagbaren Kammern zum Überführen des Verschlußelements in dessen öffnungs- bzw. Schließstellung, wobei das Verschlußelement als Lochscheibe ausgebildet ist, die um einen bestimmten Winkel zwischen der öffnungs- und Schließstellung drehbar ist und deren Durchgangslöche^r in der Öffnungsstellung mit den Uberströmkanälen fluchten, nach Patent P 2544 104.7-16, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einer hydraulischen Formschließeinheit mit mindestens zwei Schließkolben (S), die ιί je auf einer Kolbenstange (6, 8, 9) angeordnet sind, bei der die von beiden Seiten der Schließkolben (5) ausgehenden Kolbens-iangen (6 und 8 bzw. 6 und 9) abdichtend durch Zylinderdeckel beidseitig der Schließkolhen (5) hindurchgeführt sind jn und bei der mindestens der eine Schließkolben (5) auf seiner ersten Seite gegenüber seiner /weiten Seite eine im Durchmesser dickere Kolbenstange (8) und der andere S.hließK /Iben (5) auf seiner entsprechenden ersten Seite gegenüber seiner js zweiten Seite eine im Durchm ,scr dünnere Kolbenstange (9) aufweist.

2. Hydraulische Formschließeinheit nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei symmetrischer Anordnung von vier Schließkolben (5) jeweils die einander diagonal gegenüberliegenden Schließkolben (5) mit ihren zugehörigen Kolbenstangen (6 und 8 bzw. 6 und 9) gleichartig ausgebildet sind.

V Hydraulische Formschließeinheit nach Patentanspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schließkolben (5) auf ihrer gleichen Seite im Durchmesser gleiche Kolbenstangen (6) aufweisen.

4. Hydraulische Formschließeinheit nach einem v> der Patentansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (6 und 8 bzw 6 und 9) als stationäre, im Bereich ihrer Finden abgestützte Holme ausgebildet sind und daß auf einer Seite zur Abstützung der gleichen Finden ΊΊ eine gemeinsame Traverse (10) vorgesehen ist.