DE2845448A1

DE2845448A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer eine spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE2845448A1
Application number: DE19782845448
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB2036633A; JPS5557440A; US4325287A; IT1125493B; NL7907605A; DE2845448C2; ATA678179A; GB2036633B; FR2439080B2; FR2439080A2; CA1147919A; IT7926602A0; AT368944B; CH643181A5

Description

Karl Hehl, 7298, Loßburg 1, Arthur-Hehl-Str. 32

Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine (Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 24 19

Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in dem Patent .... (P 24 19 314.4) geschützten Erfindung.

Das Hauptpatent betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen BewegungsZylinders mit kleiner'Kraft und ölmetige in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bewegungsperiode) mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druck-Periode), wobei der Kolben des BewegungsZylinders mit dem Kolben des Druckzylinders (Druckkolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer konzentrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein im Hochdruckraum angeordneter Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt und mit einer inneren Mantelfläche auf der Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt sowie zum

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Schließen des Ventils aus einer über eine Bohrung in der Kolbenstange mit Drucköl beschickbaren Ringkolbenkammer beaufschlagbar ist, welche einerseits von der druckkolbenseitigen Schulter des Ringes und andererseits von einem Plansch des Ringkolbens begrenzt ist.

Durch die Ausbildung gemäß dem Hauptpatent ist eine wesentliche fertigungstechnische Vereinfachung des die Übersftrömkanäle im Druckkolben steuernden Ventils erreicht. Dabei wird das Ventil dadurch in Offenstellung gesteuert, daß der Ringkolben des Ventils im Hochdruckraum liegt und die Öffnungsbewegung aufgrund der größeren druckkolbenseitigen Fläche erfolgt. Dies bedeutet, daß das Überströmventil in Offenstellung gesteuert ist, wenn der Hochdruckraum mit Druckmedium beschickt und die für gegensätzliche Beaufschlagung bestimmte Ringkolbenkammer drucklos ist.

Es ist auch an sich bekannt, bei dem Ventil einer Antriebsvorrichtung vergleichbarer Art (DE-AS 17 78 952.5) die Offenstellung bzw. adie Schließstellung unabhängig vom Hochdruck oder Niederdruck des Systems mit Hilfe suveräner hydraulischer Kammern herbeizuführen, was den Vorteil einer freieren Programmgestaltung hat} denn bei einer solbhen Ausbildung kann das Ventil zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Schließstellung bzw. in Offenstellung gesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatentes bei günstigen Voraussetzungen für eine rationelle Serienfertigung so auszubilden, daß eine größere Freiheit für die Gestaltung des Spritzprogramms dadurch gegeben ist, daß das Ventil wie an sich bekannt, zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Offen- bzw. Schließstellung gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ersichtlich

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• S-

Bei einer solchen Ausbildung ist es möglich, zu jedem beliebigen vorprogrammierbaren Zeitpunkt, also unabhängig von Ende der Fahrperiode bzw. vom Beginn der Druckperiode den Bingkolben des Ventils in beiden Eichtungen zu steuern. Darüber hinaus liegen die baulichen Voraussetzungen vor im Bedarfsfalle den Eingkolben des Ventils wahlweise dank einer Flächendifferenz bei Beginn der Druckpiriode durch Beeinflussung aus dem Hochdruckraum, nämlich durch allseitige Beaufschlagung in Offenstellung zu führen. Eine entsprechende Differenz der beaufschlagberen vor- und rückseitigen !Flächen des Singkolbens ist bei verhältnismäßig geringem baulichen Aufwand möglich (wie aus Pig. 1 ersichtlich).

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Antriebsvorrichtung im Bemch eines Druckkolbens im Längsschnitt bei geschlossenem Ventil und

Fig. 2 eine Variante der Antriebsvorrichtung in einer Darstellung gemäß Fig. 1.

Der Gegenstand des Hauptpatentes ist an einem sogenannten "ziehenden Typ" der Antriebseinrichtung einer Formschließeinheit dargestellt, bei welchem der bewegbare Formträger beim Schließen der Gießform zum stationären Formträger hin gezogen wird.

Demgegenüber wird am gezeichneten Ausführungsbeispiel der bewegbare Formträger beim Überführen der Spritzgießform in Schließstellung mit Hilfe eines einzigen großen Hydraulikzylinders 10, 96, 96' zum stationären Formträger hin gedrückt (drückender Typ), Dieser große, den Zuhaltedruck für die Spritzgießform erzeugende Hydraulikzylinder umfaßt u.a. den eigentlichen Zylinder 10 und einen rückseitigen Zylinder-

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deckel 96', der Bestandteil eines rückseitig an den großen Hydraulikzylinder angeflanschten kleineren Fahrzylinders 96 ist. Letzterer kann zum öffnen der Spritzgießform mit kleiner Kraft dienen. Er wird dabei über die Zuleitung 108 mit Druckmedium beschickt. Der Kolben des Fahrzylinders und der Kolben des großen hydraulischen Zylinders sind über die Kolbenstange 92 zu einer Bewegungseinheit zusammengefaßt, wobei diese Kolbenstange 92 im Abschnitt 92* rückseitig aus dem eigentlichen hydraulischen Zylinder 10 heraus- und in den Fahrzylinder hineinragt. Auf dem freien Ende des Abschnitts 92* sitzt der Kolben des Fahrzylinders.

Ein mit der Kolbenstange 92 fest verbundener Ring 71' ist mit einem druckkolbenseitigen Axialabschnitt 71" an einer Schulter 83 des Druckkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring 71' weist darüber hinaus einen sich in gegensätzlicher Richtung erstreckenden zweiten Axialabschnitt 71' " (in Fig. 1) bzw. 71■ (in Fig. 2) auf. Der Ring ist an der Stirnkante dieses zweiten Axialabschnittes durch einen Sperring 86 auf der Kolbenstange 92 axial gesichert.

Der Ring 71' mit den beiden Axialabschnitten 71'' und 71

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bzw. 71 ist Bestandteil eines Ventils zur zeitgerechten Steuerung von Überströmkanälen 73» welche im Druckkolben 72 angeordnet sind und auf einer konzentrischen Kreislinie liegen, über diese Überströmkanal 76 sind die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume, d.h. der Hochdruckraum 75 und der Niederdruckraum 76 miteinander verbunden und zwar während der Bewegungsperiode. Während dieser Periode wird die Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Fahrzylinder) mit kleiner Kraft in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren. Dabei strömt das Drucköl über die Überströmkanäle aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 oder umgekehrt. Während der Druckperiode

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bei welcher die Hälften der Gießform mit großer Kraft zusammengehalten werden, sind die Überströmkanäle 73 mit Hilfe eines Ventils gesperrt, das aus dem Ring 71' Axialabschnitten 71" und 71'" bzw. 71 gebildet ist. In Schließstellung liegt ein Ringkolben 61 des Ventils an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter 62 des fest auf der Kolbenstange 92 aufsitzenden Druckkolbens 72 dichtend an. Der Ringkolben 61 ist mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren zylindrischen Mantelfläche 99 des Ringes 71' geführt. Der Ringkolben 61 weist druckkolbenseitig einen nach innen gerichteten Plansch 61' auf, der auf der äußeren Mantelfläche des Axialabschnittes 71" des Ringes 71' geführt ist. Darüber hinaus ist der Ringkolben 61 mit einem zweiten, nach innen gerichteten Flansch 100 (in Fig.1) bzw. 100' (in Fig.2) versehen. Dieser zweite Flansch ist durch einen gesonderten Ring gebildet, der mit dem einstückigen Teil des Ringkolbens 71' mit Axialabschnitt 71" bzw. 71 mit Hilfe von Schraubenbolzen 101 stirnseitig verbunden ist. Der zweite Flansch 100 bzw. 100' ist mit einer axialen Zentrierschulter 109 (in Fig.1) bzw. 109' (in Fig.2) am Ring 71' zentriert. Die innere Mantelfläche des zweiten Flansches 100; 100' ist auf der äußeren Mantelfläche des zweiten Axialabschnittes 71''' bzw. 71 des Ringes 71' dichtend geführt. Zum Schließen des Ventils ist die druckkolbenseitige Schulter des Ringes 71 ^aus einer Ringkolbenkammer 77 beaufschlagt. Diese Ringkolbenkammer ist einerseits von der genannten druckkolbenseitigen Schulter des Ringes 71' und andererseits von dem Flansch 61' des Ringkolbens 61 begrenzt.

Die Ringkolbenkammer 77 ist über Bohrungen beschickbar, die folgende Abschnitte um&ssen: eine Axialbohrung 51 in der Kolbenstange 92, eine Radialbohrung 31', eine Ringnut 31" im Axialabschnitt 71'' des Ringes 71■ und eine Radialbohrung 31'ν¹ im Axialabschnitt 71".

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Für eine gegensätzliche Bewegung ist der Ringkolben 61 aus einer zweiten Ringkolbenkammer 105 "beaufschlagter. Diese ist von der anderen Schulter des Ringes 71' und dem zweiten Flansch 100 (in Fig.1) bzw. 100' (in Fig.2) des Ringkolbens 61 begrenzt. Diese Ringkolbenkammer 105 ist über folgende Bohrungen mit Drucköl beschickbar: eine Axialbohrung 102 und eine daran anschließende Radialbohrung 102' in der Kolbenstange 92, eine Ringnut 102' und eine Radialbohrung 102' " im Axialabschnitt 71"· (in Fig.1) bzw. 71^IV (in Fig. 2).

Im Auaführungsbeispiel der Figur 1 ist der Außendurchmesser des Axialabschnittes 71" geringer als der Außendurchmesser des anderen Axialabschnittes 71''' des Ringes 71'· Sofern die beiden Druckkammern 77 und 105 bei gleichem Systemdruck beschickbar sind, führt dies dazu, daß die über die Ringkolbenkammer 105 bewirkte Schließbewegung des Ventils schneller erfolgt, als die aus der Ringkolbenkammer 77 heraus erfolgende Öffnungsbewegung. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß sowohl die Öffnungsbewegung als auch die Schließbewegung infolge der verhältnismäßig geringen rückseitigen und vorderseitigen beaufschlagbaren Flächen der Flansche 71" bzw. 71'^fl außerordentlich rasch erfolgt.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 entspricht der Außendurchmesser des Axialabschnittes 71" dem Außendurchmesser

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des Axialabschnittes 71 des Ringes 71· Infolgedessen sind die aus den Kammern 77 und 105 heraus beaufschlagbaren Flächen des Ringkolbens 61 gleich groß.

Der Ring 71' ist im Bereich seines Axialabschnittes 71" mittels Außengewinde 97 mit der Kolbenstange verschraubt.

Der rückseitige Zylinderdeckel 96' des den Zuhaltedruck bewirkenden hydraulischen" Zylinders ist über Spannstangen 106 mit dem vorderseitigen Zylinderdeckel verspannt.

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Claims

Pat en tans-prüche:

1.Hydraulisehe Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritζgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Bewegungszylinder) mit kleiner Kraft u. Ölmenge in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bexfegungsperiode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), wobei der Kolben des Bewegungszylinders mit dem Kolben des Druckzylinders (Druckkolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vorund hinter dem Drucklcolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Eingschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt und mit einer inneren zylindrischen Hantelfläche auf der äußeren zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Hinges geführt sowie zum Schließen des Ventils aus einer durch eine Bohrung in der Kolbenstange mit Drucköl beschickbaren Ringkolbenkammer beaufschlagt ist, welche einerseits von der druckkolbenseitigen Schulter des Ringes und andererseits von einem Flansch des Ringkolbens begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (61) für eine gegensätzliche Bewegung aus einer ebenfalls durch eine Bohrung (102) der Kolbenstange (92) mit Drucköl beschickbaren zweiten Ringkolbenkammer (105) beaufschlagbar ist, welche von der anderen Schulter des Ringes und einem zweiten Flansch (100 in Fig. 1, 100· in Fig. 2) des Ringkolbens (61) begrenzt ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (100, 100') des Ringkolbens (61) durch einen Flanschring gebildet ist, welcher mit dem im übrigen einstückigen Ringkolben (61) verbunden ist.

J. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der Flansche (61, 100) des

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Ringkolbens (61) auf den Hantelflächen von hülsenförmigen Axialabschnitten (71", 7I¹¹¹, 71¹^) des Ringes geringeren Durchmessers dichtend geführt sind.

4· Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71') mit dem einen Axialabschnitt (71") am Druckkolben (72) abgestützt ist und an der Stirnkante des anderen Axialabschnittes (71") durch einen Sperring (86) auf der Kolbenstange (92) axial gesichert ist.

5- Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Axialabschnittes (71") kleiner ist, als der Außendurchmesser des andern Axialabschnittes (71¹¹O des Ringes (71') CFig.1).

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkdbenkammern (77, 105) je über eine Axialbohrung (31, 102) und eine Radialbohrung (31'; 102') der Kolbenstange (92) sowie über eine Ringnut (31 "ϊ 1o2 ") und eine Radialbohrung (31"';1O2 ¹¹O im • Axialabschnitt (31") des Ringes (71') mit Drucköl beschickbar ist.

7. Antriebsvorrichtupg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71', 72", 71'", bzw. 71* ) mit der Kolbenstange (92) im Gewindöeingriff steht.

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