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Hydraulische Schließvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schließvorrichtung für das
Schließen und Öffnen einer geteilten, mit ihren Teilen auf einer Auf spannplatte
und einer Schließplatte befestigten Form,insbesondere aber nicht ausschließlich
an Spritzgießmaschinen, zum möglichst schnellen Bewegen der Schließplatte mit geringer
Kraft und anschließendem Andrücken dieser Platte gegen die Auf spannplatte mit hoher
Kraft, mit einem Schließkolben, der über einen Zylinderdeckel durchsetzende Kolbenstangen
mit der Schließplatte verbunden ist und der mindestens eine gegen Ende der Schließbewegung
durch ein Ventil verschließbare Öffnung aufweist.
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Bekannte Schließvorrichtungen dieser Art haben einen komplizierten
Aufbau. insbesondere ist die Anzahl der elektrischen, mechanischen und hydraulischen
Komponenten groß, die das Umschalten von der raschen auf die langsame Bewegung sowie
die Richtungsumkehr bewirken und verhindern, daß die Form durch zwischen den Formhälften
eingeklemmten Fremdkörpern beschädigt oder gar zerstört werden kann. Außerdem sind
bei den bekannten Vorrichtungen eigene Rückholkolben zum Öffnen der Form vorgesehen.
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All dies ergibt eine hohe Störanfälligkeit und Totzeiten im Arbeitszyklus.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche einfach
im Aufbau ist und eine nur geringe Anzahl von Hilf skomponenten erfordert.
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Diese Aufgabe wird bei einer Schließvorrichtung der im ersten Absatz
definierten Art durch ein Umschaltventil gelöst, das wechselweise die Zylinderräume
zu beiden Seiten des Schließkolbens unter Druck setzt, mit dem ein während des Schließens
mit Druckflüssigkeit beaufschlagter Tauchkolben verbunden ist.
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Dadurch kommt man mit einem einzigen Umschaltventil anstelle der
bei bekannten Schließvorrichtungen benötigten Vielzahl von Ventilen aus.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, in die Zuleitungen
zu den Zylinderräumen in besonderer Art wirkende selbst f átige hydraulische Komponenten,
nämlich parallelgeschaltete Rückschlagventile und Drosseln, einzubauen, was die
Anzahl der gesteuerten Komponenten weiter verringert und damit die Störanfälligkeit
herabsetzt und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht.
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Die Formsicherung, die bisher durch Endschalter u. dgl. erreicht
wurde, kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einstellbare Anschläge für
die schafte der die Öffnungen im Schließkolben abschließenden Ventile erzielt werden.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Insbesondere haben die Bezugsæi.£Cere
nur erlauternden Charakter.
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In der einzigen eine erfindungsgemäße Schließvorrichtung im Längsschnitt
darstellenden Figur ist der Zylinder 1 durch Zylinderdeckel 2' und 2" abgeschlossen
und über Stehbolzen 3 mit der ortsfesten Auf spannplatte 4 verbunden. Der Schließkolben
5 im Zylinder 1 ist über den Zylinderdeckel 2" gleitend abgedichtet durchsetzende
Schubstangen 6 mit der verschiebbaren Schließplatte #? verbunden. An der Auf spannplatte
4 und der Schließ platte 7 sind die Formhälften 8' und 8" befestigt.
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Der Kolben 5 weist mindestens eine Offnune; 9 auf, durch die sich
ein Ventil 10 erstreckt. Mit ihrem Schaft 11, den Durchmesser D1 größer als der
wirksame Durchmesser D2 des Ventilsitzes 12 ist, durchsetzen die bei dem in der
Zeichnung dargestellten
Beispiel beiden Ventilen 10 den hinteren
Zylinderdeckel 2'.
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Am Schließkolben ist auf der den Schubstangen 6 abgewandten Seite
ein rohrförmiger Tauchkolben 13 befestigt, der ebenfalls den hinteren Zylinderdeckel
2' dichtend durchsetzt. In seinen Innenraum 14 mündet axial ein in einemfesten zylinderischen
Ansatz 15 des Deckels 2' eingesetztes Zuführrohr 16.
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Dieser Ansatz 15 weist an seinem Außendurchmesser ein Gewinde 17
auf, auf das ein manuellverstellbarer und mit einer Gegenmutter 18 gesicherter Anschlag
19 für den Schaft 11 des Ventiles aufgeschraubt ist.
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Für die Steuerung der Bewegungen des Schließkolbens 5 ist ein einziges
Umschaltventil 20 vorgesehen. Ein Ausgang (A) desselben ist über eine teitung 21
mit dem Zuführrohr 16 des Tauchkolbens 13 verbunden. Von dieser Leitung 21 zweigt
die Verbindungsleitung 22' zum hinteren Zylinderraum 23' ab.
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Der zweite Auslaß (B) des Umschaltventils 20 ist über die Leitung
22" mit dem vorderen Zylinderraum 23" verbunden.
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In jede der beiden Leitungen 22', 22" ist eine einstellbare Drossel
24', 24" eingebaut; parallel dazu ist ein in Richtung zum jeweiligen Zylinder öffnendes
Rückschlagventil 25', 25" geschaltet.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Zum Schließen der
Form wird das Ventil 20 so geschaltet, daß der Auslaß A mit der Pumpe P verbunden
und der Ausgang B zum Ölbehälter oder Tank T hin entlüftet wird. Druckflüssigkeit
wird daher einerseits über die lieftung 21 in den Innenraum 14 des vaucErolbens
13 und über die Leitung 22' andererseits in den Zylinderraum 23' gefördert, wobei
das Rückschlagventil 25' einen ungehinderten Durchfluß ermöglicht. Anderseits ist
die Abstrdmung aus dem Zylinderraum 23" durch die Drossel 24" behindert, so daß
sich ein, wenn auch geringer Druck in allen mit Druckflüssigkeit beaufschlagten
Räumen aufbaut.
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Da die Durchmesser von Kolben 5, Schubstangen 6 und Tauchkolben 13
so gewählt sind, daß die schließenden hydraulischen Kräfte größer sind als die öffnenden,
setzt die Schließbewegung ein. Der Ölverbrauch ist dabei gering, da einerseits die
Drossel 24" nur unwesentliche Ölmengen abfließen
läßt und anderseits
die Füllung des Zylinderraumes 23? überwiegend durch Überströmen (c) durch die Öffnung
9 aus dem Zylinderraum 23" erfolgt.
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Die Ventile 10 bleiben während des Schließvorganges durch den hydraulischen
Druck an den Anschlag 19 angelegt. Dieser ist so eingestellt, daß die Ventile 10
die Öffnungen 9 absperren, wenn die Formhälften 8', 8 geschlossen sind, oder kurz
vorher.
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Da nunmehr ein Uberströmen von zugeführtem Öl aus dem Zylinderraum
23' nicht mehr möglich ist und anderseits der Zylinderraum 23" über die Drossel
24" verhältnismäßig rasch druckentlastet wird, baut die Pumpe ihren vollen Druck
auf, der einseitig auf den Kolben 5 wirkt, so daß die Schließplatte 7 die Formhälften
8',8" mit hoher Kraft gegeneinanderdrückt.
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Durch die vorbeschriebene Ausführung des Ventiles 10 wird durch diese
selbst das Verschließen der Öffnennen 9 im Kolben 5 bewirkt, ohne daß - wie in bekannten
Vorrichtungen - eigene Steuerorgane nötig sind. Es kann vorteilhaft sein, die Schließgeschwindigkeit
im letzten Teil stufenweise herabzusetzen. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht
werden, daß entweder die Ventile verschieden lang
ausgeführt werden,
oder daß am Anschlag 19 für jedes Ventil eine eigene Einstellmöglichkeit vorgesehen
wird.
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In beiden Fällen schließt ein Ventil früher, was durch eine Drosselung
des tberströmens durch eine Öffnun des Kolbens die Geschwindigkeit desselben herabsetzt.
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Dies ist insbesondere auch bei federnd gelagerter Aufspannplatte vorteilhaft,
wie sie für Formen mit beweglichen Einsätzen verwendet wird.
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Eine eigene Formsicherung ist nicht nötig. Befindet sich ein Fremdkörper
zwischen den Formhäiften, so ist die verhältnismäßig geringe Kraft während des Schließens
nicht in der Lage, den Kolben 5 weiter zu bewegen, dieser bleibt vielmehr stehen,
die Ventile 10 schließen nicht, und der Zylinderraum 23" kann nicht druckentlastet
werden.
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Zum Entformen wird nur das Umschaltventil. 20 umgeschaltet. Die Pumpe
kann unter Umgehung der Drossel 24" über das Rückschlagventil 25" den Zylinderraum
23" unter vollen Druck setzen, während gleichzeitig der Zylinderraum 23' über die
Drossel 24'. entlastet wird; gleichzeitig wird der Innenraum 14 des Tauchkolbens
13 drucklos. Die Entformung erfolgt mit hoher Kraft, bis sich die Ventile 10 öffnen.
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Dadurch erfolgt ein Druckausgleich zwischen den Zylinderräumen 23'
und 23" und im weiteren Verlauf des Rückziehens des Kolbens 5 strömt Öl in Richtungen
des Pfeiles D durch die Öffnungen 9 über.
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Da gleichzeitig der Druck erheblich absinkt, strömt nur eine kleine
Ölmenge durch die Drossel 24' ab, und der Rücklauf des Kolbens 5 erfolgt mit großer
Geschwindigkeit. Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen ist auch am Ende des Rückhubes
kein eigener Schaltvorgang nötig, um einen starken Druckanstieg zu verhindern, da
das von der Pumpe geförderte Öl unter nur mäßigem Druckanstieg über die Drossel
24' abströmen kann.
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Bei einem Wechsel der Form 8', 8" wird gegebenenfalls der Anschlag
19 auf die neue Formhöhe eingestellt. Durch die Anordnung des Anschlages am hinteren
Zylinderdeckel 2' und infolge des freien Anliegens des Ventilschaftes 11 haben Dehnungen
der Holme 3 und andere Verformungen der hoch beanspruchten Teile keinen Einfluß
auf die Funktion der Ventile 10.
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Für eine Verformung mit hoher Kraft über einen längeren Weg wird zweckmäßigerweise
der Schaft nicht direkt, sondern über eine Feder am Anschlag abgestützt,
welche
so bemessen ist, daß sie der geringen Kraft während des Schließens widersteht, jedoch
durch den #r#rößeren Druck im Zylinderraum 23" über die Ventile 1G zusammengedrückt
wir, so daß die Öffnungen 9 zunächst verschlossen bleiben. Erst wenn der Öffnungswiderstand
und damit der Druck im Raum 25" absinken, entspannt sich die Feder und verschieb
die Ventile 10 in Richtung auf die Schließplatte in, die Überströmöffnungen 9 werden
freigegeben urld #die rasche Öffnungsbewegung beginnt. Dieselbe Wirkun: läßt sich
durch einen Anschlag erzielen, der au Ansatz 15 federnd gelagert ist. Dabei kann
die Rückstellkraft sowohl durch eineFeder als auch eine mit Öldruck beaufschlagten
Zylinder-Kolben-Einheit erfolgen. Es ist weiters möglich, auch einen nicht federnden
Anschlag anstelle mittels eines Gewindes hydraulisch zu verstellen.
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Zusammenfassung Es handelt sich um eine hydraulische Schalles vorrichtung
für Spritzgießmaschinen, Fressen usw., mit der eine oder beide Spannplatten, auf
denen die Formhälften befestigt werden, für das Schließen oder Öffnen der Form verschoben
werden. Sie besteht aus einem in einem Zylinder hydraulisch verschiebbaren Schließkolben,
der mit einer Spannplatte über Holme verbunden ist. Je eine Leitung mit Rückschlag-Drosselventil
verbindet die Zylinderräume zu beiden Seiten des Schließkolbens mit einem Umschaltventil,
das auch an eine Druckpumpe und einen Tank angeschlossen ist. Außerdem ist auf der
Schließdruckseite des Schließkolbens ein Tauchkolben in Gestalt eines vorspringenden
Ansatzes befestigt, dessen Inneres mit Druck beaufschlagt werden kann.
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Mit dem Wegeventil können abwechselnd die beiden Zylinderräume mit
Druck be&ufschlagt bzw. entlastet werden.