DE2634585A1

DE2634585A1 - Schliesseinheit fuer eine spritzgussmaschine oder spritzpresse

Info

Publication number: DE2634585A1
Application number: DE19762634585
Authority: DE
Inventors: Thomas Nussbaumer
Original assignee: PATENT AND INVENTIONS Ltd
Current assignee: PATENT AND INVENTIONS Ltd
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1976-07-31
Publication date: 1977-10-20
Also published as: FR2347176B1; US4111629A; IT1104781B; FR2347176A1; SE7704196L; BE853478A; NL7703960A; CH611821A5

Description

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Patent & Inventions (P.I.) Ltd., Zug (Schweiz)

Schliesseinheit für eine Spritzgussmaschine oder Spritzpresse

Die Erfindung betrifft eine Schliesseinheit für eine Spritzgussmaschine oder Spritzpresse mit einem Gestell, einem fest mit diesem verbundenen ersten Werkzeugträger, einem zweiten verschiebbaren Werkzeugträger und bezüglich der Werkzeugträger aussermittig angeordneten, hydraulischen Verschiebe-Vorrichtungen, von denen jede einen am Gestell befestigten Hohlzylinder und einen verschiebbar in diesem geführten Kolben aufweist, von denen jeder auf der einen Seite mit einem ersten Schaft und auf der andern Seite mit einem zweiten Schaft versehen ist, wobei die ersten Schäfte derart angeordnet sind, dass sie in die Hohlzylinder hineingezogen werden, wenn die Werkzeugträger einander angenähert werden, und wobei je einer der beiden Schäfte der Kolben fest mit dem zweiten Werkzeugträger verbunden ist.

Spritzgussmaschinen und Spritzpressen für die Herstellung von Kunststoff- oder Leichtmetallformteilen weisen eine Schliesaeinheit mit einem ortsfesten und einem verschieb-

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Fall 6

baren Werkzeugträger auf. Auf jedem der beiden Werkzeugträger wird je ein Teil des Formwerkzeuges aufgespannt. Bei der Herstellung eines Formteiles wird der verschiebbare Werkzeugträger in einem ersten Arbeitsschritt gegen den ortsfesten Werkzeugträger verschoben, bis sich die beiden Werkzeugteile berühren und das Formwerkzeug geschlossen ist. Im nächsten Arbeiteschritt wird die zu verarbeitende Formmasse in das Werkzeug eingepresst. Auf das Einpressen der Formmasse folgt eine Abkühlphase, in der die Formmasse erstarrt. Anschliessend wird der verschiebbare Werkzeugträger wieder vom festen Werkzeugträger entfernt und das Formwerkzeug dadurch geöffnet, so dass der hergestellte Formteil ausgeworfen werden kann.

Bei bekannten Schliesseinheiten ist der unverschiebbare Werkzeugträger starr mit mehreren zueinander parallel verlaufenden Stäben, den sogenannten Pressholmen verbunden, denen entlang der verschiebbare Werkzeugträger verschoben werden kann. Der letztere ist mit dem Kolben eines Hydraulikzylinders verbunden.

Um das Formwerkzeug während des Einpressens geschlossen zu halten, muss der Kolben eine sehr grosse Kraft auf den verschiebbaren Werkzeugträger übertragen. Diese Kraft kann für Maschinen mittlerer Grosse etwa 1 Million Kilopond oder mehr betragen. Durch das Spiel der beweglichen Elemente öder durch kleine Deformationen können Verkantungen und Verklemmungen verursacht werden, durch die die Pressholme mit grossen Kräften beaufschlagt werden. Diese Kräfte können so gross werden, dass die Pressholme zerstört werden.

Es sind nun bereits Schliesseinheiten bekannt, die keine festen Pressholme aufweisen. Bei einer solchen vorbekannten Schlieeseinheit sind zwei verschiedene Arten von hy-

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draulischen Verschiebe-Vorrichtungen vorhanden. Der feste Werkzeugträger ist mit vier zur einen Art Verschiebe-Vorrichtungen gehörenden Zylindern versehen, in denen je ein Kolben verschiebbar geführt ist, der beidseitig einen aus dem Zylinder herausragenden Schaft aufweist. Je einer dieser Schäfte durchdringt eine Führung des verschiebbaren Werkzeugträgers und ist an seinem dem Kolben abgewandten Ende verschiebbar auf dem Maschinengestell abgestützt. Die die Führungen durchdringenden Schäfte sowie der verschiebbare Werkzeugträger sind des weitern mit Einrastmitteln versehen. Diese ermöglichen, die Schäfte vor dem Beginn des Einpressens der Formmasse fest mit dem verschiebbaren Werkzeugträger zu verbinden. Die Kolben werden dann mit Druck beaufschlagt, so dass sie das Formwerkzeug während des Einpressens der Formmasse geschlossen halten. Die Schliesseinheit weist ferner zwei Verschiebe-Vorrichtungen der andern Art auf, deren Zylinder fest mit dem verschiebbaren Werkzeugträger verbunden sind. Die Kolben dieser Verschiebe-Vorrichtungen weisen je beidseitig einen Schaft auf. Die freien Enden dieser Schäfte sind je mit dem Ende von einem der Schäfte der erstgenannten Verschiebe-Vorrichtungen fest verbunden. Die zwei Verschiebe-Vorrichtungen der zweitgenannten Art ermöglichen, den verschiebbaren Werkzeugträger, wenn die Einrastmittel nicht eingerastet sind, zum öffnen und Schliessen der Werkzeuge zu verschieben. Die vier Verschiebe-Vorrichtungen der erstgenannten Art sind dabei so konzipiert, dass sie nur eine kurze Verschiebung aber dafür die Erzeugung einer grossen Kraft ermöglichen. Die Verschiebe-Vorrichtungen der zweitgenannten Art sind dagegen derart ausgebildet, dass sie eine grosse Verschiebung mit verhältnismässig kleiner Kraft ermöglichen.

Diese vorbekannte Schliesseinheit hat sich bei groesen Spritzgusemaschinen, bei denen sehr hohe Kräfte er-

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forderlich sind, gut bewährt. Weil das vor dem Einpressen der Formmasse erforderliche Einrasten sowie das nach dem Einpressen erforderliche Lösen der Einrastmittel relativ viel Zeit erfordert, können mit der vorbekannten Schliesseinheit pro Zeiteinheit nicht so grosse Stückzahlen von Formteilen hergestellt werden. Dies ist insbesondere bei kleinen Maschinen, bei denen an sich nicht so grosse Kräfte erforderlich sind, nachteilig.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schliesseinheit zu schaffen, die ermöglicht, pro Zeiteinheit eine grosse Anzahl von Formteilen herzustellen, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass sich der verschiebbare Werkzeugträger verklemmt. Des weitern soll die Schliesseinheit kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird durch eine Schliesseinheit der einleitend genannten Art gelöst, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens zwei Kolben vorhanden sind, deren erster Schaft einen kleineren Durchmesser als ihr zweiter Schaft aufweist, dass mindestens zwei Kolben vorhanden sind, deren erster Schaft einen grösseren Durchmesser aufweist als ihr zweiter Schaft, dass zwischen der Innenfläche der Hohlzylinder und den Kolben ein Ringspalt vorhanden ist und dass in jedem Hohlzylinder ein Ventilverschlussring angeordnet ist, der sowohl mit der Innenfläche des Hohlzylinders als auch mit dem zweiten Schaft einen dichten Sitz bildet und einen dem Kolben zugewandten Ventilsitz aufweist.

Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen

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die Pig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie I-I der Figur 2 durch eine Schliesseinheit in einer Zwischenstellung j,

die Fig. 2 eine Ansicht der Schliesseinheit in der in der Figur 1 durch den Pfeil II bezeichneten Blickrichtung,

die Fig. 3 einen der Figur 1 entsprechenden Längsschnitt durch eine Schliesseinheit, wobei sich diese jedoch in der Schliess-Stellung befindet, und

die Fig. ¹I einen Ausschnitt aus der Figur 3 in grösserem Massstab.

Die in den vier Figuren der Zeichnung dargestellte Schliesseinheit für eine Spritzgussmaschine oder eine Spritzpresse weist ein Gestell 1 auf. Dieses weist einen am Boden aufliegenden Sockel 2 auf, auf dem eine vertikale Platte und ein erster, ortsfester Werkzeugträger ¹I befestigt ist. Die obere Fläche des Sockels 2 bildet eine Gleitbahn 2a für einen zweiten, verschiebbaren Werkzeugträger 5, der auf der der Platte 3 abgewandten Seite des ersten Werkzeugträgers M angeordnet ist. An den beiden Werkzeugträgern 4,5 ist je ein Teil 6 bzw. 7 eines Formwerkzeuges 8 befestigt.

Die Schliesseinheit weist eine Hydraulik-Vorrichtung 9 zum Verschieben des Werkzeugträgers 5 auf. Die Hydraulik-Vorrichtung 9 ist mit zwei ersten hydraulischen Verschiebe-Vorrichtungen 10 und zwei zweiten Verschiebe-Vorrichtungen 11 versehen. Die Verschiebe-Vorrichtungen 10,11 sind aussermittig zu den Werkzeugträgern 4,5 angeordnet, und zwar derart, dass die zwei Verschiebe-Vorrichtungen 10 symmetrisch zur Mittelachse 12 der beiden Werkzeug-Teile 6,7 sind. Die beiden andern Verschiebe-Vorrichtungen sind ebenfalls symmetrisch zur Mittelachse

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12 der beiden Werkzeug-Teile 6,7. Im übrigen weist jede der vier Verschiebe-Vorrichtungen 10,11 von den beiden ihr benachbarten Verschiebe-Vorrichtungen den gleichen Abstand auf.

Die Platte 3 ist für jede Verschiebe-Vorrichtung 10,11 mit einer Bohrung 3a bzw. 3b versehen, in der eine Führungshülse 13 bzw. IiI eingesetzt und befestigt ist. Der erste Werkzeugträger 4 ist ebenfalls für jede Verschiebe-Vorrichtung 10,11 mit einer Bohrung ¹Ja bzw. 4b versehen, in der eine Führungshülse 15 bzw. 16 eingesetzt und befestigt ist. Jede der Führungshülsen 13,15 ist fest und dicht mit dem Ende eines Hohlzylinders 17 verbunden. Jede der Führungshülsen 14,16 ist fest und dicht mit dem Ende eines Hohlzylinders 18 verbunden. Die Innenflächen der Hohlzylinder 17,18 sind mit 17a bzw. l8a bezeichnet. In jedem Hohlzylinder 17,18 ist ein Kolben 19 bzw. 20 mit einem Kolbenring 19a bzw. 20a und einem Dichtungsring 19b bzw. 20b angeordnet. Die Kolben 19 und 20 sind auf der linken Seite mit einem einen vollen Querschnitt aufweisenden ersten Schaft 21 bzw. versehen. Die Schäfte 21,22 durchdringen die Führungshülsen 15 bzw. 16 und werden durch in diese eingesetzte, mit O-Ringen versehene Buchsen 15a bzw. l6a abgedichtet. Die aus den Hohlzylindern 17,18 herausragenden freien Enden der ersten Schäfte 15 bzw. 16 sind mittels Gewindemuttern 23 bzw. 24 am zweiten Werkzeugträger 5 befestigt. Auf der rechten Seite sind die Kolben 19 und 20 mit einem zweiten Schaft 25 bzw. 26 versehen. Die Schäfte 25,26 durchdringen die Führungshülsen 13 bzw. 14 und werden durch in diese eingesetzte, 0-Ringe aufweisende Buchsen 13a bzw. 14a abgedichtet.

In jedem Hohlzylinder 17,18 ist ferner ein Ventilverschluss· ring 27 bzw. 28 axial verschiebbar angeordnet. Die Aussen- flächen 27a,28a der Verechlussringe 27 bzw. 28 sind je mit

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einem O-Ring versehen und bilden zusammen mit den Innenflächen 17a bzw. 18a der Hohlzylinder 17 bzw. 18 einen dichten Gleitsitz. Die Innenflächen 27b,28b der Ventil-Verschlussringe 27 bzw. 28 sind ebenfalls je mit einem O-Ring versehen und bilden zusammen mit den Aussenflachen 25a bzw. 26a der zweiten Schäfte 25 bzw. 26 einen dichten Gleitsitz. Die Ventilverschlussringe 27,28 weisen zudem je einen hohlzylindrischen Kragen 27c bzw. 28c auf, der dem Kolben 19 bzw. 20 zugewandt ist. Wenn sich die Schliesseinheit in ihrer in den Figuren 3 und ¹J dargestellten Schliess-Stellung befindet, bilden die zylindrischen Innenflächen 27d_t28d der Kragen 27c bzw. 28c einen Ventilsitz für den Kolben 19 bzw. 20, und zwar mit den Kolbenringen 19a bzw. 20a und den Dichtungsringen 19b bzw. 20b zusammen einen dichten Gleitsitz.

Jeder Hohlzylinder 17,18 ist in der Nähe seines sich links befindenden Endes mit einem Hydraulikmittel-Anschluss 17b bzw. 18b und in der Nähe seines sich rechts befindenden Endes mit einem Hydraulikmittel-Anschluss 17c bzw. 18c versehen. Jeder der zweiten Schäfte 25, 26 ist an seinem freien Ende mit einem Hydraulikmittel-Anschluss 25b bzw. 26b versehen. Die beiden Anschlüsse 25b,26b sind mit einem Hydraulikmittel-Durchgang 25c bzw. 26c verbunden. Die Durchgänge 25c,26c werden durch eine Axialbohrung 25d bzw. 26d und eine Radialbohrung 25e bzw. 26e gebildet. Die Radialbohrungen 25e,26e befinden sich auf den rechten Seiten der Kolben 19 bzw. 20 und münden also auf der dem Kolben 19 bzw. 20 zugewandten Seite des VentilVerschlussringes 27 bzw. 28 in den Innenraum des Hohlzylinders 17 bzw. 18.

Die Hydraulikmittel-Anschlüsse 17b,17c,25b und I8b,l8c, 26b sind durch Leitungen mit einer nicht dargestellten Hydraulik-Steuereinheit verbunden, die ein Reservoir, eine Druckpumpe und Ventile aufweist. Ferner sind verschiedene

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elektrische Endschalter und Drucksensoren vorhanden.

Die Aussendurchmesser der ersten Schäfte 21,22 sind alle gleich gross und mit d bezeichnet. Die Aussendurchmesser der die Kolbenaussenflächen bildenden Kolbenringe 19a,20a sind ebenfalls alle gleich gross, und zwar grosser als d und mit d_Q bezeichnet. Die Durchmesser d^ und d₂ der Innenflächen 17a bzw. 18a der Hohlzylinder 17 bzw. 18 sind grosser als die Aussendurchmesser d_o der Kolben, so dass zwischen den Aussenflächen der Kolben 19 bzw. 20 und den Innenflächen der Hohlzylinder 17 bzw. 18 ein freier Ringspalt vorhanden ist, der der Wandstärke der Kragen 27c bzw. 28c entspricht. Im übrigen ist der Durchmesser d, etwas kleiner als der Durchmesser d₂· Die Aussendurchmesser der zweiten Schäfte 25,26 sind mit d, bzw. cL· bezeichnet. Dabei ist d, grosser als d und d grosser als dj. Im übrigen sind die Durchmesser so festgelegt, dass dae Querschnittsflächen-Verhältnis zwischen dem sich zwischen den Kolben 19,20 und der Hohlzylinder-Innenfläche 17a,l8a vorhandenen Ringspalt und der sich zwischen dem zweiten Schaft 25,26 und der Hohlzylinder-Innenflache 17a,18a befindenden Ringfläche bei allen Verschiebe-Vorrichtungen 10,11 gleich gross ist. Im vorliegenden Fall erfüllen die Durchmesser die Beziehung:

1) Cd₁ ² - ά₅ ²)/(ύ_χ ² - d₀ ²) = (d₂ ² - ä^²)/(a₂ ² - d₀ ²) = k Dabei ist k eine Konstante, die beispielsweise ungefähr den Wert 5 hat.

Der erste Werkzeugträger 4 ist mit einer zur Achse 12 koaxialen Öffnung 4c versehen, in die die nicht dargestellte Einspritzdüse hineinragt. Der zweite Werkzeugträger 5 und der Werkzeug-Teil 7 sind mit einer Öffnung 5a bzw. 7a versehen. Am zweiten Werkzeugträger ist eine nur zum Teil dargestellte, hydraulische Abwerfvorrichtung

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befestigt, die einen Stift aufweist, um den hergestellten Formteil durch die Offnungen 5a und 7a hindurch vom Werkzeug-Teil 7 abzuwerfen.

Im folgenden soll nun die Arbeitsweise der Sehliesseinheit erläutert werden.

Zuerst wird angenommen, dass die Schliesseinheit ganz offen sei. Die Kolben 19 und 20 befinden sich dann bei den linken Enden der Hohlzylinder 17 bzw. 18 und stehen an den Führungshülsen 15 bzw. 16 an.

Nun soll das Formwerkzeug 8 geschlossen werden. Dazu werden die Ventile in den Leitungen zu den Hydraulikmittel-Anschlüssen 17b,17c,l8b und 18c geschlossen. Den Anschlüssen 25b wird unter Druck stehendes Hydraulikmittel zugeführt. Die Anschlüsse 26b werden mit einem Reservoir der Steuereinheit verbunden, so dass das Hydraulikmittel frei ausströmen kann. Bei den beiden ersten Verschiebe-Vorrichtungen 10 strömt nun das durch den Anschluss 25b zugeführte Hydraulikmittel auf der linken Seite des Ventilverschlussringes 27 in den Innenraum des Hohlzylinders 17, wobei es, wie aus der Figur 1 ersichtlich, auf beide Seiten des Kolbens 19 gelangt. Jeder Kolben 19 wird nun mit einer gegen rechts gerichteten Kraft beaufschlagt, die gleich dem Produkt: 2) ρ (d₃ ² - d²) fM ist.

Dabei bezeichnet ρ den Druck des Hydraulikmittels. Der zweite Werkzeugträger 5 wird also nach rechts verschoben, wobei die Gesamtkraft gleich der doppelten durch die Formel 2) gegebenen Kraft ist. Da die Anschlüsse 17b,17c,l8b,l8c geschlossen sind, bleiben die Ventilverschlussringe 27,28 unbewegt. Da sich natürlich auch die Kolben 20 der beiden zweiten Verschiebe-Vorrichtungen 11 nach rechts verschieben, wird Hydraulikraittel durch die Anschlüsse 26b aus den Hohlzylindern 18 herausgedrückt. 709842/0 5 92

Da während des Schliessens nur verhältnismässig kleine Kräfte erforderlich sind, kann der Unterschied zwischen den Durchmessern d, und d relativ klein sein. Zum Schliessen ist dann nur eine kleine Hydraulikmittelmenge erforderlich, so dass der zweite Werkzeugträger 5 ziemlich schnell gegen den" ersten Werkzeugträger 4 verschoben werden kann.

Wenn nun der zweite Werkzeugträger 5 seine Schliess-Stellung erreicht, in der er den ersten Werkzeugträger 4 berührt, wird durch einen Endschalter ein Signal erzeugt. Die Anschlüsse 17b und 18b bleiben immer noch geschlossen. Hingegen wird nun den Anschlüssen 17c und l8c von der Druckpumpe unter Druck stehendes Hydraulikmittel zugeführt. Jeder Anschluss 25b wird über ein Ventil, das im Durchgang 25c einen konstanten Druck aufrechterhält, mit dem Reservoir verbunden. Jeder Anschluss 26b bleibt weiterhin direkt mit dem Reservoir verbunden. Nun verschieben sich zuerst die Ventilverschlussringe 28 nach links. Dabei wird Hydraulikmittel durch die Durchgänge 26c und die Anschlüsse 26b nach aussen gedrückt. Wenn der Ventilverschlussring 28 der beiden zweiten Verschiebe-Vorrichtungen 11 die in den Figuren 3 und ²J dargestellte Stellung erreicht, trennt er zusammen mit dem Kolben 20 den Durchgang 26c vom Innenraum des Hohlzylinders 18 ab. Der Druck des den Anschlüssen 25b,26b zugeführten Hydraulikmittels steigt nun an, bis sich die Ventilverschlussringe 27 der beiden ersten Verschiebe-Vorrichtungen 10 ebenfalls nach links verschieben. Dabei wird über die Durchgänge 25c und die Anschlüsse 25b sowie das erwähnte Ventil Hydraulikmittel hinausgepresst, bis die Ventilverschlussringe 27 ebenfalls die in den Figuren 3 und H dargestellte Stellung erreichen und die Durchgänge 25c absperren. Wenn der Druck nun noch etwas weiter ansteigt, werden die Ventilverschlussringe 27,28 noch ein wenig weiter nach links gegen die Kolben gedrückt. Da die zu den Anschlüssen 17b und l8b führenden

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Leitungen geschlossen sind, bewirkt die Verschiebung der Ventilverschlus3ringe 27,28 eine Erhöhung des Druckes links von den Kragen 27c,28c. Das Verhältnis zwischen dem Druck links von den Kragen 27c,28c und dem Druck rechts von den Ventilverschlussringen 27,28 ist dabei gleich der durch die Beziehung 1) definierten Konstante k und also für alle vier Verschiebe-Vorriehtungen 10,11 gleich. Die links von den Kragen 27c,28c stattfindende Druckerhöhung bewirkt, dass die Kolben 19,20 mit einer nach rechts gerichteten Kraft beaufschlagt werden, wodurch eine Vorstufe der sogenannten Verriegelung eingeleitet wird.

Wenn der Druck bei den Anschlüssen 17c,18c einen vorgegebenen oberen Grenzwert erreicht hat, wird durch einen Drucksensor ein elektrisches Signal erzeugt. Dieses löst nun die eigentliche Verriegelung aus. Dabei wird den Anschlüssen 17b,18b unter Druck stehendes Hydraulikmittel zugeführt. Die Ventile in den Leitungen zu den Anschlüssen 17c,l8c werden geschlossen. Die Anschlüsse 25b,26b werden direkt mit dem Reservoir verbunden. Die Kragen der Ventilverschlussringe 27,28 werden durch das durch die Anschlüsse 17b,l8b zugeführte Hydraulikmittel mit einer nach rechts gerichteten Kraft beaufschlagt. Da jedoch die Leitungen zu den Anschlüssen 17c,l8c geschlossen sind, stellt sich auf der rechten Seite der Ventilverschlussringe ein um die Konstante k kleinerer Gegendruck ein, so dass die Ventilverschlussringe ihre Stellung annähernd beibehalten. Da alle Kolben 19,20 den gleichen Durchmesser d und alle ersten Schäfte 21,22 den gleichen Durchmesser d haben, ist die Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Kolbens 19,20 und derjenigen des ersten Schaftes 21,22 bei allen Verschiebe-Vorriehtungen 10,11 gleich gross. Wenn ρ den Druck des den Hydraulikmittel-Anschlüssen 17b,18b zugeführen Hydraulikmittels bezeichnet, so wird auf jeden Kolben 19,20 die gleiche gegen rechts gerichtete Kraft F ausgeübt, deren

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Qrösse gegeben ist durch die Formel:

3) P = P (d_o ² - d²) φα Diese Kräfte werden nun durch die Schäfte 21,22 auf den zweiten Werkzeugträger 5 übertragen. Wenn man nun die Formmasse in das Formwerkzeug 8 einspritzt, wird der zweite Werkzeugträger 5 mit der Gesamtkraft 4F an den ersten Werkzeugträger ¹J angedrückt. Diese Gesamtkraft kann über dasjenige Verschiebe-Wegstück aufrechterhalten werden, um das die Kolben 19>20 innerhalb der Kragen 27c,28c verschiebbar sind. Die Möglichkeit, den zweiten Werkzeugträger 5 bei ungefähr konstanter Kraft etwas zu verschieben, ermöglicht den Ausgleich von Ungenauigkeiten. Zudem ist diese Versehiebemöglichkeit insbesondere dann von Vorteil, wenn das verwendete Formwerkzeug 8 federnde Elemente enthält, so dass sich während des Einspritzvorganges gewisse Teile verschieben.

Nach dem Einspritzen der Formmasse müssen die beiden Teile 6,7 des Formwerkzeuges 8 zunächst wieder voneinander getrennt werden. Dazu sind ebenfalls ziemlich grosse Kräfte erforderlich. In dieser Phase, die etwa als Entriegelung bezeichnet wird, werden die Anschlüsse 17b,18b direkt leitend mit dem Reservoir verbunden. Die zu den Anschlüssen 17c,l8c führenden Leitungen werden durch Ventile gesperrt. Den Anschlüssen 25b,26b wird Hydraulikmittel mit dem Druck ρ zugeführt. Jeder Kolben 19 der beiden ersten Verschiebe-Vorrichtungen 10 wird nun mit einer nach links gerichteten Kraft F, beaufschlagt, deren Grosse gegeben ist durch die Formel
H) F₁ = ρ (d_o ² - d₃ ²) T/4

Jeder Kolben 20 wird mit einer nach links gerichteten Kraft Fp beaufschlagt, deren Grosse gegeben ist durch die Formel

5) F₂ = ρ (d_o ² - d₄ ²) TM.

Diese Kräfte werden nun auf den zweiten Werkzeugträger 5 übertragen. Da d, etwas grosser ist als dj., sind die

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Kräfte nicht genau gleich. Da sich jedoch zwei erste Verschiebe-Vorrichtungen 11 diagonal gegenüberstehen, bringt dies kaum Nachteile.

Wenn nun einer oder mehrere der Kolben 19,20 aus dem Kragen 27c,28c des betreffenden Ventilverschlussringes 27,28 hinausgelangt, kann das Hydraulikmittel durch den betreffenden Anschluss 17b oder 18b frei ins Reservoir ausströmen. Dies hat einen Zusammenbruch des Druckes bei den Anschlüssen 25b,26b zur Folge. Dieser Druck-Zusammenbruch wird durch einen Drucksensor festgestellt, der nun ein Signal erzeugt.

Durch dieses Signal wird die Offnungsphase eingeleitet. Während dieser sind die Zuleitungen zu den Anschlüssen 17b,17c,l8b,l8c gesperrt. Die Anschlüsse 25b werden direkt mit dem Reservoir verbunden. Den Anschlüssen 26b wird unter dem Druck ρ stehendes Hydraulikmittel zugeführt. Aus der Figur 1 kann entnommen werden, dass jeder Kolben 20 nun mit einer Kraft beaufschlagt wird, die gegeben ist durch das Produkt:
6) ρ (d² - d^²) t/H

Die Kolben 19,20 und der zweite Werkzeugträger 5 werden nach links verschoben. Dabei strömt Hydraulikmittel durch die Anschlüsse 25b nach aussen ins Reservoir. Die dabei ein- bzw. ausströmenden Hydraulikmittelmengen sind wie beim Schliessvorgang verhältnismässig klein, so dass der Werkzeugträger 5 mit relativ grosser Geschwindigkeit vom Werkzeugträger k wegbewegt wird.

Während des Offnungsvorganges wird mittels der Abwerfvorrichtung der hergestellte Formteil vom Werkzeug-Teil 7 abgeworfen. Wenn die Kolben 19,20 die linken Enden der Hohlzylinder 17,18 erreichen, wird durch einen Endschalter ein Signal erzeugt. Die Steuereinheit startet dann einen neuen Zyklus.

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Auf diese Weise ist es möglich, mit grosser Geschwindigkeit Formteile herzustellen. Beispielsweise können pro Minute etwa 30 bis 40 Formteile mit einem Gewicht von etwa 30 g hergestellt werden.

Die Schliesseinheit kann ohne weiteres für verschiedene Formwerkzeuge verwendet werden. Wenn nun etwa das Werkzeug ausgewechselt wird, müssen die Ventilverschlussringe 27,28 in einem Vorbereitungsschritt in die richtige Stellung gebracht werden. Zu diesem Zweck wird mittels eines manuell betätigbaren Schalters bewirkt, dass die Zuleitungen zu den Anschlüssen 17b,l8b gesperrt und die Zuleitungen zu den Anschlüssen 17c,l8c direkt mit dem Reservoir verbunden werden. Den Anschlüssen 25b,26b wird unter geringem Druck stehendes Hydraulikmittel zugeführt. Die Ventilverschlussringe 27,28 verschieben sich nun nach rechts. Wenn sie die rechten Enden der Hohlzylinder 17, 18, d.h. die Führungshülsen 13,1^ erreichen, wird durch einen Endschalter ein Signal erzeugt und die Hydraulikmittelzufuhr abgebrochen.

Nun kann das Werkzeug 8 in der normalen, weiter vorn beschriebenen Weise geschlossen werden. Nach dem Erreichen der Schliess-Stellung werden die Ventilverschlussringe 27,28, wie beschrieben, nach links verschoben, wobei sie automatisch in die richtige Stellung gelangen.

Wenn sich der Werkzeug-Teil 7 beim Schliessen immer genau in der gleichen Stellung befindet, kann bei den Wiederholungen des Arbeitszyklus das Verschieben der Ventilverschlussringe auch wegfallen.

Die Schliesseinheit ermöglicht, wie bereits erwähnt, pro Zeiteinheit eine grosse Anzahl Formteile herzustellen. Des weitern hat sie den Vorteil, dass ein grosser Teil der Elemente der Verschiebe-Vorrichtungen 10,11 rotations-

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symmetrisch sind und weitgehend durch Drehen hergestellt werden können. Dies ermöglicht, die Herstellungskosten verhältnismässig niedrig zu halten.

Im übrigen kann die Schliesseinheit in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise können ohne weiteres mehr als zwei erste und zweite Verschiebe-Vorrichtungen 10,11 vorgesehen werden.

Des weitern wäre es an sich möglich, den zweiten Werkzeugträger nicht an den ersten Schäften, sondern an den zweiten Schäften zu befestigen. In diesem Fall müssten natürlich in den Figuren 1 und 2 beide Werkzeugträger auf der rech ten Seite der Hohlzylinder angeordnet werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

l.\ Schliesseinheit für eine Spritzgussmaschine oder Spritzpresse mit einem Gestell, einem fest mit diesem verbundenen ersten Werkzeugträger, einem zweiten verschiebbaren Werkzeugträger und bezüglich der Werkzeugträger aussermittig angeordneten, hydraulischen Verschiebe-Vorrichtungen, von denen jede einen am Gestell befestigten Hohlzylinder und einen verschiebbar in diesem geführten Kolben aufweist, von denen jeder auf der einen Seite mit einem ersten Schaft und auf der andern Seite mit einem zweiten Schaft versehen ist, wobei die ersten Schäfte derart angeordnet sind, dass sie in die Hohlzylinder hineingezogen werden, wenn die Werkzeugträger einander angenähert werden, und wobei je einer der beiden Schäfte der Kolben fest mit dem zweiten Werkzeugträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kolben (19) vorhanden sind, deren erster Schaft (21) einen kleineren Durchmesser als ihr zweiter Schaft (25) aufweist, dass mindestens zwei Kolben (20) vorhanden sind, deren erster Schaft (22) einen grösseren Durchmesser aufweist als ihr zweiter Schaft (26), dass zwischen der Innenfläche (17a,18a) der Hohlzylinder (17>l8) und dem Kolben (19,20) ein Ringspalt vorhanden ist und dass in jedem Hohlzylinder (17,18) ein Ventilverschlussring (27,28) angeordnet ist, der sowohl mit der Innenfläche (17a,18a) des Hohlzylinders (17, 18) als auch mit dem zweiten Schaft (25,26) einen dichten Sitz bildet und einen dem Kolben (19,20 zugewandten Ventilsit« (27d,28d) aufweist.
2. Schliesseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilverschlussring (27,28) im Hohlzylinder (17,18) verschiebbar geführt ist.

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3. Schliesseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten Schäfte (21,22) mit dem · zweiten Werkzeugträger (5) verbunden sind.
¹J. Schliesseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten Schäfte (21,22) den gleichen Durchmesser (d) aufweisen.
5. Schliesseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilverschlussring (27,28) mit einem der Grosse des Ringspaltes entsprechenden Kragen (27c,28c) versehen ist, dessen zylindrische Innenfläche (27d,28d) den Ventilsitz und zudem einen Gleitsitz bildet.
6. Schliesseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass bei allen Verschiebe-Vorrichtungen (10,11) die Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Kolbens (19,20) und derjenigen des ersten Schaftes (21,22) gleich gross ist.
7. Schliesseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsflächen-Verhältnis zwischen dem sich zwischen dem Kolben (19,20) und der Hohlzylinder-Innenflache (17a,l8a) vorhandenen Ringspalt und der sich zwischen dem zweiten Schaft (25,26) und der Hohlzylinder-Innenflache (17a,l8a) befindenden Ringfläche bei allen Verschiebe-Vorrichbungen (10,11) gleich gross ist.

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