DE2845448C2

DE2845448C2 - Hydraulischer Arbeitszylinder für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2845448C2
Application number: DE2845448A
Authority: DE
Inventors: Karl 7298 Loßburg Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1982-09-16
Also published as: GB2036633B; CA1147919A; FR2439080B2; IT7926602A0; JPS5557440A; IT1125493B; NL7907605A; GB2036633A; US4325287A; AT368944B; CH643181A5; ATA678179A; DE2845448A1; FR2439080A2

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich aulf eine Weiterbildung der in dem Patent P 24 19 314 geschlitzten Erfindung.

Gegenstand des Hauptpatenites ist ein hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegung«- und Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einer den Arbeitszylinder durchdringenden Kolbenstange, an der ein Kraftkolben und ein von diesem getrennt hydraulisch beaufschlagbarer Bewegungskolben fest angeordnet sind, mit im Kraftkolben angeordneten, seine beiden Kolbenseiten verbindenden Überströmkanälen, die einenends in einen Hochdruckraum und anderenends in einen Niederdruckraum münden, und mit einer auf der Seite des Hochdrückraumes angeordneten und von diesem her beaufschlagbaren, die Kolbenstange konzentrisch umgebenden und auf dieser axial verschiebbaren Ventilhülse, die durch Einwirken eines Hydraulikdruckes mit der äußeren Ringfläche eines endständigen, nach innen gerichteten Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der Überströmkanäle abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radiaifiäche und der inneren Mantelfläche der Ventilhülse begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Kraftkolbens abgedichteten Ringkammer, die über eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenstange mit Druckmedium beschickbar ist, wobei die Ventilhülse mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren, zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt ist.

Durch die Ausbildung gemäß dem Hauptpatent ist

to eine wesentliche fertigungsterhniscce Vereinfachung des die Überströmkanäle im Kraftkolben steuernden Ventils erreicht. Dabei wird das Ventil dadurch in Offenstellung gesteuert, daß die Ventilhülse 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.

Bei einem solchen Arbeitszylinder ist es zudem bekannt, die Ventilhülse mit der Innenfläche ihres die Ringkammer begrenzenden Flansches auf der Mantelfläche eines hülseiiförmigen Axi-jlabschnittes des Ringes zu führen (DE-OS 24 40 219), der mit der Kolbenstange verschraubt und durch Sperring axial gesichert ist (DE-OS 24 53 000).

Es ist nuch an sich bekannt, die Überströmkanäle im Kraftkolben einer Formschließvorrichtung (DE-AS

ω 17 78 952) in Offenstellung bzw. Schließstellung unabhängig vom Hochdruck oder Niederdruck des hydraulischen Systems mit mit Hilfe unabhängiger hydraulischer Kammern zu steuern, was den Vorteil einer freieren Programmgestaltung hat; denn bei einer solchen

h5 Ausbildung kann das Ventil zu jedem beliebigen Zeitpunkt geöffnet oder geschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatentes bei günstigen Voraus-

Setzungen fpr eine rationelle Serienfertigung so auszubilden, daß eine größere Freiheit für die Gestaltung des Spritzprogrammes 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 Anspruches 1 ersichtlich gelöst.

Bei einer solchen Ausbildung ist es möglich, zu jedem beliebigen vorprogrammierbaren Zeitpunkt, also unabhängig vom Bewegungs- oder Krafthub, die Ventilhülse in beiden Richtungen zu steuern. Darüber hinaus liegen die baulichen Voraussetzungen vor, im Bedarfsfalle die Ventilhülse bei Beginn des Krafthubes durch Beeinflussung aus dem Hochdruckraum, nämüch durch allseitige Beaufschlagung in Offenstellung zu führen. Eine entsprechende Differenz der beaufschlagbaren vor- und rückseitigen Flächen der Ventilhülse ist bei verhältnismäßig geringem baulichen Aufwand möglich (wie aus F i g. 1 ersichtlich).

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an Äusführungsbeispieien erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus dem Arbeitszylinder im Bereich eines Kraftkolbens im Längsschnitt bei geschlossenem Ventil und

Fig.2 eine Variante des Arbeitszylinders in einer Darstellung gemäß Fig. 1.

Der Gegenstand des Hauptpatentes ist an einem sogenannten »ziehenden Typ« des Arbeitszylinders einer Formschließeinheit dargestellt, bei welchem der bewegbare Formträger beim Schließen der Spritzgießform zum stationären Formträger hin gezogen wird.

Demgegenüber wird am gezeichneten Ausführungsbeispiel der bewegbare Formträger beim Überführen der Spritzgießform in Schließstellung mit Hilfe eines einzigen Arbeitszylinders zum stationären Formträger hin gedruckt (drückender Typ). Dieser auch den Zuhaltedruck für die Spritzgießform erzeugende Arbeitszylinder umfaßt u. a.den eigentlichen hydraulischen Arbeitszylinder tO und einen rückseitigen Zylinderdekkel 96', der Bestandteil eines rückseitig an den großen hydraulischen Arbeitszylinder IO 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 hydraulischen Arbeitszylinders 10 sind über die Kolbenstange 92 zu einer Bewegungseinheit zusammengefaßt, wobei diese Kolbenstange 92 im Abschnitt 92' geringeren Durchmessers rückseitig aus dem eigentlichen hydraulischen Arbeitszylinder IO heraus- und in den Fahrzylinder % hineinragt. Auf dem freien Ende des Abschnittes 92' sitzt der Kolben des Fahrzylinders.

Ein mit der Kolbenstange 92 fest verbundener Ring TY ist mit einem kraftkolbenseitigen, hülsenförmigen Axialabschnitt 71" an einer Schulter 83 des Kraftkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring 7V weist darüber hinaus einen sich in gegensätzlicher Richtung erstrekkenden zweiten Axialabschnitt 71'" (in Fig. 1)bzw. 71^IV (in Fig, 2) auf. Der Ring TY ist an der Stirnkante dieses zweiten Axialabschnittes durch einen Sperring 86 auf der Kolbenstange 92 axial gesichert.

Der Ring 7Γ mit den beiden Axialabschnitten 71" und TY" bzw. 71^IV ist Bestandteil eines Ventils zur zeilgerechten Steuerung von Überströmkanälen 73, welche im Kraftkolben 72 angeordnet sind und auf einer konzentrischen Kreislinie liegen. Über diese ÜberStrömkanäle 73 sind die vor und hinter dem Kraftkolben 72 liegenden Zylinderräume, d. h. der Hochdruckraum 75 und der Niederdruckraum 76 wahrend des Bewegungshubes miteinander verbunden. Während dieser Periode wird die Spritzgießform mit Hilfe des Fahrzylinders 96 mit kleiner Kraft in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren. Dabei strömt das Drucköl über die Überströmkanäle 73 aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum 75 in den

to Niederdruckraum 76 oder umgekehrt Während des Krafthubes, bei welchem die Formhälften der Spritzgießform mit großer Kraft zusammengehalten werden, sind die Überströmkanäle 73 mit Hilfe des Ventils gesperrt, das den Ring TY mit Axialabschnitten 71" und

15' TY" bzw. 71^IV umfaßt In Schließstellung liegt eine Ventilhülse 61 des Ventils an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter 62 des fest auf der Kolbenstange 92 aufsitzenden Kraftkolbens 72 dichtend an. Die Ventilhülse 61 ist mit einer inneren, zylindrischen Fläche auf der zylindrischen Mantelfläche 99 des Ringes TY geführt. Die Ventilhülse 61 weist krafv.olbenseitig einen nach innen gerichteten Flansch 6i"' auf. der auf der äußeren Mantelfläche des Axialabschnittes 71" des Ringes 71' geführt ist. Darüber hinaus ist die Ventil hülse 61 mit einem zweiten, nach innen gerichteten Flansch 100 (in Tig. l) bzw. 100' (in Fig.2) versehen. Dieser zweite Flansch 100 ist durch einen gesonderten Ring gebildet, der mit dem einstückigen Teil der Ventilhülse 61 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) in der Ventilhülse 61 zentriert. Die innere Mantelfläche des zweiten Flansches 100; 100' ist auf der äußeren Mantelfläche des zweiten Axialabschnittes TY" bzw. 71^1V des Ringes TY dichtend geführt. Zum Schließen des Ventils ist die kraftkolbenseitige Schulter des Ringes 71' aus einer Ringkammer 77 beaufschlagt. Diese Ringkammer 77 ist einerseits von der genannten kraftkolbensdtigen Schulter des Ringes TY und andererseits von dem Flansch 61' der Ventilhülse 61 begrenzt.

Di-- Ringkammer 77 ist über Bohrungen beschickbar, die folgende Abschnitte umfassen: eine Axialbohrung 31 in der Kolbenstange 92, eine Radialbuhrung 31', eine Ringnut 31" im Axialabschnitt 71" des Ringes TY und eine Radialbohrung 3Γ" im Axialabschnitt 71". Für eine gegensätzliche Bewegung ist die Ventilhülse 61 aus einer zweiten Ringkammer 105 beaufschlagbar. Diese ist von der anderen Schulter des Ringes TY und dem zweiten Flansch 100 (in Fig. l)bzw. 100'(in Fig. 2) der Ventilhülse 61 begrenzt. Diese Ringkammer 105 ist über folgende Bohrungen mit Drucköl beschickbar: eine Bohrung 102 und eine daran anschließende Radialbohrun» IPT in der Kolbenstange 92, eine Ringnut 102" und eine Radialbohrung 102'" im Axialabschnitt TY" 'in Fig. l)bzw.7l'^v(inPig.2).

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Außendurchmesser des Axialabschnittes 71" geringer als der Außendurchmessei des anderen Axialabschnittes TY" des Ringes 71'. Sofern die beiden Ringkammern 77 und 105 bei gleichem Systemdruck beschickbar sind, führt dies dazu, daß die über die Ringkammer 105 bewirkte Schließbewegung des Ventils schneller erfolgt als die aus der Ringkammer 77 heraus erfolgende Öffnungsbe-

r>'. wegung. Sowohl die Öffnungsbewegung als auch die Schließbewegung erfolgt infolge der verhältnismäßig geringen rückseitigen und vorderseitigen beaufschlagbaren Flächen der Ventilhülse 61 sehr rasch.

Im Ausführungsbeispiel der Pig. 2 entspricht der Außendurchmesser des Axialabschnittcs 71" dem Außendurchmesser des Axialabschnittes 71^lv des Ringes 71. Infolgedessen sind die aus den Ringkammern 77 und 105 heraus beaufschlagbaren Flächen der VentilhOlseei gleich groß.

Der Ring 7Γ ist im Bereich seines Axialabschnittes 71" mittels Innengewinde 97 mit der Kolbenslange 92 im Abschnitt 92' verschraubt.

Der rückseitige Zylinderdeckel 96' des den Zuhaltcdruck bewirkenden hydraulischen Arbeitszylinders 10 ist über Spannstangen 106 mit dem vorderseitigen Zylinderdeckel verspannt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Arbeitszylinder mit Bewegungsund Krafthub für die Formschließvorrichtung einer Kunststorf-Spritzgießmaschine, mit einer den Arbeitszylinder durchdringenden Kolbenstange, an der ein Kraftkolben und ein von diesem getrennt hydraulisch beaufschlagbarer Bewegungskolben fest angeordnet sind, mit im Kraftkolben angeordneten, seine beiden Kolbenseiten verbindenden Überströmkanälen, die einenends in einen Hochdruckraum und anderenends in einen Niederdruckraum münden, und mit einer auf der Seite des Hochdruckraumes angeordneten und von diesem her beaufschlagbaren, die Kolbenstange konzentrisch umgebenden und auf dieser axial verschiebbaren Ventilhülse, die durch Einwirken eines Hydraulikdruckes mit der äußeren Ringfläche eines endständigen, nach innen gerichteten Flansches gegen eine innere Ringschulter des Kraftkolbens unter Absperren der Überströmksnile abdichtend andrückbar ist, sowie mit einer von einer Radiaifiäche und der inneren Mantelfläche der Ventiihiilse begrenzten, gegenüber der Hochdruckseite des Kraftkolbens abgedichteten Ringkammer, die über eine Radialbohrung und eine Axialbohrung in der Kolbenstange mit Druckmedium beschickbar ist, wobei die Vo.ntilhülse mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren, zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt ist, nach Patent P24 19314, dadurch gekennzeichnet, daß die V ritilhülse (61) für eine gegensätzliche Bewegung aus einer ebenfalls rjnrch eine Bohrung (102) der Kolbenstange (92) mit Ürucköl beschickbaren zweiten Ringkammer (105) beaufschlagbar ist, weiche von der anderen Schulter des Ringes (71') und einem zweiten Flansch (100 in Fig. 1, 100' in F i g. 2) der Ventilhülse (61) begrenzt ist.

2. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flansch (100; 100') der Ventilhülse (61) durch einen Flanschring gebildet ist, welcher mit der einstückigen Veniilhülse (61) verbunden ist.

3. Hydraulischer Arbeitszylinder nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Flansche (100, 100') der Ventilhülse (61) in an sich bekannter Weise auf den Mantelflächen von hülsenförmigen Axialabschnitten (71", 71'", 71 >^v) des Ringes (7 V) dichtend geführt sind.

4. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7V) mit dem einen hülsenförmigen Axialabschnitt (71") in an sich bekannter Weise am Kraftkolben (72) abgestützt ist und an der Stirnkante des anderen hülsenförmigen Axialabschnittes (71") durch einen Sperring (86) auf der Kolbenstange (92) axial gesichert ist.

5. Hydraulischer Arbeitszylinder nach einem der vorhergehenden Palentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des dem Kraftkolben(72)zugewandten hülsenförmigen Axialabschnittes (71") kleiner ist als der Außendurchmesser des anderen, vom Kraftkolben (72) abgewandten. hülsenförmigen Axialabschnittes (7V") des Ringes (71')(Fig. 1).

6. Hydraulischen Arbeitszylinder nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammern (77, 105) über eine Ringnut (31"; 102") und eine Radialbohrung (3Γ", 102'") im jeweils hülsenförmigen Axialabschnitt des Ringes (7V) mit dem Drucltöl aus der zugehörigen Radialbohrung (31', 102') der Kolbenstange (92) beschickbar sind.