DE2544682A1 - Vorrichtung zum aufbringen des spritzdrucks und des nachdrucks bei einer spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Aufbringen des Spritzdrucks und des
• Nachdrucks bei einer Spritzgießmaschine Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen des Spritzdrucks und des Nachdrucks bei einer Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei die Erfindung sich auch auf Spritzgießmaschinen mit Vorplastifizierung, bei denen der Spritzdruck und der Nachdruck mittels eines Kolbens aufgebracht werden, beziehen soll.
• Es ist ferner möglich, daß das Druckbegrenzungsventil für den Spritzdruck in der Hydropumpe selbst enthalten ist oder sogar eine Pumpenart gewählt wird, bei der für die Erzielung des Spritzdrucks ein Druckbegrenzungsventil entfallen kann.
• Die bisher allgemein bei Spritzgießmaschinen übliche Umschaltung vom Spritzdruck auf Nachdruck, d.h. die Umstellung von der dynamischen Phase (Füllphase) auf die quasistatische Phase (Druckphase), bringt erhebliche Druckstöße mit sich, vielfach dazu sogar einen Einbruch des Druckverlaufs unter den Nachdruckwert, letzteres hervorgerufen dadurch, daß sich das Nachdruckleitungssystem zunächst mit dem Druckmittel füllen muß, was bei den üblichen kleinen Fördermengen des verhältnismäßig hochgespannten Druckmediums eine geraume Zeit in Anspruch nimmt. In allen Fällen resultieren aus der bekannten Umstellung zumindest mechanische Beanspruchungen für die Maschinenteile und ein Zeitverlust. Auch für den Spritzling ergeben sich dadurch Nachteile.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben, insbesondere den plötzlichen starken Wechsel zwischen Spritzdruck und Nachdruck zu beseitigen, und zwar mit Hilfe einfacher Mittel, die weder einen höheren Steuerungsaufwand noch einen wesentlich höheren apparativen Aufwand erfordern. Frfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Maßnahme nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst, wobei unter Hydrospeicher (Ausdruck nach DIN 24 300) ein Gerät zum Speichern hydraulischer Energie verstanden wird, in den die Flüssigkeit gegen den Druck eines federnden Mediums eingegeben und aus dem die Flüssigkeit unter Freisetzung der Energie entnommen werden kann.
• Der Anschluß des Hydrospeichers an die Druckleitung des Vorschubkolbens, d.h. an den beaufschlagten Kolbenraum, bewirkt, daß der Druckabfall vom Spritzdruck zum niedrigeren Nachdruck stetig erfolgt, und zwar im Sinne einer e-Funktion, was bedeutet, daß der Druckabfall im Anfang mit einer höheren Geschwindigkeit erfolgt als kurz vor Erreichen des Nachdruckwertes (abklingender Druckverlauf).
• Die Notwendigkeit, zu Beginn jeder Spritzdruckphase den Hydrospeicher zu füllen, bringt den erwünschten Effekt mit sich, daß die Kompressionsphase auf Grund des Ladevorgangs zeitlich ein wenig gestreckt wird.
• Der Anschluß eines Eiydrospeichers ist nicht nur ohne f' .{ wesentlichen Aufwand #rerbunden, sondern kann auch ohne eine steuerungsmäßige nderung der Maschine erfolgen, weshalb sich der spätere Einbau eines Hydrospeichers im Sinne der Erfindung sehr einfach gestaltet.
• Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar und werden in der folgenden Beschreibung erlautet.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
• Die mit 1 bezeichnete Schnecke (Plastifizierschnecke) einer Spritzgießmaschine ist in einem Schneckenzylinder 2 axial verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebung durch einen in einem Gehause 3 gelagerten Vorschubkolben 4 bewerkstelligt wird. Daß die Schnecke 1 zwecks Plastifizierung des über einen Einfülltrichter 5 aufgegebenen Kunststoffs in Umdrehung versetzbar ist, ist aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung ebenso nicht erwähnt, wie der Umstand, daß die Plastifizierung gegen einen Druck des Vorschubkolbens 4 (Gegenstaudruck) erfolgt.
• Die Zeichnung zeigt somit lediglich die zum Aufbringen des Spritzdrucks und des Nachdrucks erforderlichen Maßnahmen, wobei die nach DIN 24 300 vorgesehenen Symbole verwendet sind.
• Der Spritzdruck wird von einer einen Maximaldruck liefernden Druckquelle 6 über eine Druckleitung 7 zum Druckraum 8 des Vorschubkolbens/geleitet. Die Höhe des Spritzdruckes wird durch ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil 9 bewirkt, wobei die Vorsteuerung durch ein weiteres vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil 10 über eine Leitung 11 erfolgt. Die Vorsteuerung bietet den Vorteil, daß für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Spritzmaschinengrößen die gleichen Steueraggregate benutzbar sind.
• Von der Druckleitung zweigt eine ein Rückschlagventil 12 aufweisende und zu einem 4/2-Wegeventil 13 mit Elektromagnetbetätigung und Rückstellfeder führende Leitung 14 ab. In der gezeigten Spritzdruckstellung des 4/2-Wegeventils 13 wird der Druck der Druckleitung 7 über eine Leitung 15 zu einem Hydrospeicher 16 fortgepflanzt, während in der nicht gezeigten Nachdruckstellung des 4/2-Wegeventils die Leitung 14 abgesperrt ist.
• Der Spritzdruck kann sich somit bis zum Hydrospeicher 16 auswirken, diesen aufladen und sich weiterhin über eine von der Leitung 14 abzweigende Leitung 17 über ein Drosselventil 18 bis zu einem für den Nachdruck zuständigen Druckbegrenzungsventil 19 fortpflanzen. Da der Nachdruck niedriger liegt als der Spritzdruck, wird das auf den Nachdruck eingestellte Druckbegrenzungsventil 19 schon vor Erreichen des Spritzdrucks ansprechen, wobei Druckmittel austritt. Die austretende Menge ist auf Grund der Drossel 18 vernachlässigbar gering. Jedoch bringt die Leitung 17 den zeitlichen Vorteil, daß das Druckbegrenzungsventil 19 und eine zwischen diesem und dem 4/2-Wegeventil 13 liegende Leitung 20 bereits während der Füllphase auf den Wert des Nachdrucks ansteigen kann, der dann bei Betätigung des 4/2-Wegeventils 13 zur Einstellung des Nachdrucks bereits vorhanden ist.
• In dieser (nicht gezeigten) Schaltstellung des 4/2-Wegeventils 13 werden die Leitungen 15 und 20 miteinander verbunden und wird die Leitung 14 - wie oben bereits erwähnt - abgesperrt. Es erfolgt hierbei der Abbau des Druckes in der Druckleitung 7 vom Spritzdruck- auf Nachdruckwert, und zwar dadurch, daß der Hydrospeicher 16 einerseits über eine Leitung 21 und über die Leitung 11 mit dem Vorsteuereingang des Druckbegrenzungsventils 9 und andererseits mit dem Druckbegrenzungsventil 19 verbunden ist. Letzteres bewirkt den Nachdruckwert, wogegen der zunächst den Spritzdruckwert enthaltende Hydrou speicher 16 einen vom Spritzdrckwert auf den Nachdruck-Wert wert absinkenden/in den Druckraum 8 abgibt. Der Nachdruck wird somit erst mit zeitlicher Verzögerung erreicht. Wie groß diese ist, wird durch ein in der Leitung 20 befindliches Drosselventil 22 mit einstellbarer Verengung bewerkstelligt. Ein in der Leitung 21 befindliches Drosselventil 23 verfolgt denselben Zweck.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Aufbringen des Spritzdrucks und des auf diesen folgenden demgegenüber niedrigeren Nachdrucks bei einer Spritzgießmaschine für insbesondere thermoplastische Kunststoffe, bei der der Spritzdruck und der Nachdruck von der Plastifizierschnecke aufgebracht wird, die von einem druckmittelbeaufschlagten Vorschubkolben axial verschiebbar ist, wobei zumindest für den Nachdruck ein mittels eines Zweiwegeventils zuschaltbaret Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen an die Druckleitung (7) von einer Druckquelle (6) zum Druckraum (8) des Vorschubkolbens (4) angeschlossenen, während der Spritzdruckphase sich aufladenden und während der Nachdruckphase sich entladenden Hydrospeicher (16).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Gestaltung des Zweiwegeventils (13), daß in dessen erster Stellung die Druckleitung (7) zum Vorschubkolben (4) mit dem Hydrospeicher (16) verbunden ist und in der anderen Stellung der Hydrospeicher mit der Leitung (20/15/21/11/7) zwischen dem für den Nachdruckwert zuständigen Druckbegrenzungsventil (9) und dem Druckraum (8) verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (20) zwischen dem Zweiwegeventil (13) und dem für den Nachdruckwert zuständigen Druckbegrenzungsventil (19) ein Drosselventil (22), vorzugsweise mit verstellbarer Verengung, vorgesehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem für den Nachdruckwert zuständigen Druckbegrenzungsventil (19) und der Druckleitung (7) ein Drosselventil (18) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (14) zwischen der Druckleitung (7) und dem Zweiwegeventil (13) ein Rückschlagventil (12), das in Richtung zur Druckleitung absperrt, und zwischen dem Hydrospeicher (16) und der Druckleitung (7) ein Drosselventil (23) angeordnet ist.