DE3209811A1 - Durchflusssteuereinrichtung fuer ein stroemungsfaehiges medium an einer spritzgiessmaschine, insbesondere spritzpresse - Google Patents

Durchflusssteuereinrichtung fuer ein stroemungsfaehiges medium an einer spritzgiessmaschine, insbesondere spritzpresse

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DE3209811A1
DE3209811A1 DE19823209811 DE3209811A DE3209811A1 DE 3209811 A1 DE3209811 A1 DE 3209811A1 DE 19823209811 DE19823209811 DE 19823209811 DE 3209811 A DE3209811 A DE 3209811A DE 3209811 A1 DE3209811 A1 DE 3209811A1
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Description

NACHGEREICHT
Oipi.-ins. Gürrier Schliebs Q ? Π O Q 1 1 Blatt : ^. : : "...--. . ' Patentanwälte 'W
Dr. rer.nat Horst Zinngrebe o^o^w ι j - ".."-..* . :.. in Darmstadt
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Beschreibung
Die Erfindung beschäftigt sich allgemein mit einer Mediumsteuereinrichtung für eine Spritzgießmaschine oder ein Bindemittel, und im besonderen mit einer Durchflußsteuereinrichtung, die wahlweise in einem Energiesparbetrieb, bei dem der Energieverbrauch relativ gering ist, und einem maximalen Förderbetrieb arbeiten kann, bei dem hohe Ansprechempfindlichkeit und hohe Arbeitsgeschwindigkeit im Vordergrund stehen.
Bei einer Spritzgießmaschine beispielsweise wurde eine im Energiesparbetrieb betreibbare Durchflußsteuereinrichtung verwendet, bei der in einer Hauptleitung von einer steuerbaren Förderpumpe zu einem auf die Last ansprechenden Ventil eine Düse angeordnet ist, wobei das auf Last ansprechende Ventil auf das Druckdifferential ^wischen den beiderseits der Düse herrschenden Drücken anspricht und ein Fördermengensteuerabschnitt der steuerbaren Förderpumpe zur Einstellung der Fördermenge der steuerbaren Förderpumpe auf einen solchen Wert gesteuert wird, der zum Einhalten des Druckdifferentials im wesentlichen auf einem konstanten Wert erforderlich ist, Ein Beispiel einer derartigen bekannten Durchflußsteuereinrichtung ist in der US-Patentschrift 289 231 2 beschrieben.
Da sowohl die Fördermenge wie auch der Abgabedruck der Förderpumpe in Abhängigkeit von der Lastanforderung gesteuert werden, ist die bekannte Durchflußsteuereinrichtung im Energiesparbetrieb darin vorteilhaft, daß der Energieverbrauch relativ niedrig ist, wo
üipl.-ir.g.Gü.^rSchliebs O ? Π O 2 1 1 ' Blatt "δ . ; · "I . >-'. " .; Patentanwälte
DrTrer.nat. Horst Zinngrebe ° *~ ^ ^ u ' ' '..- ;. ·..-·.." '..-.:.. in Darmstadt
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praktisch kein überflüssiges Medium gefördert wird. Diese Einrichtung ist jedoch bezüglich der Empfind-, lichkeit und des schnellen Betriebs nachteilig, da l die Abgabemenge der Förderpumpe durch das lastempfindliche Ventil und ein Übertragungselement, etwa in der Form des Durchflußsteuerabschnitts, gesteuert wird, die mit einer gewissen Verzögerung behaftet sind. Wenn daher bei der Herstellung stark profilierter Spritzteile die Spritzgießmaschine sehr schnell arbeiten muß, erweist sich die nur im Energiesparbetrieb betreibbare Durchflußsteuereinrichtung als nicht geeignet.
Da weiterhin die Spritzgießmaschine abmessen, ein- . spritzen, die Form schließen und die Form öffnen können muss, hat man häufig festgestellt, daß die Steuerbarkeit im Schnellbetrieb wichtiger ist als die Energiespareigenschaft. In solchen Fällen ist eine Durchflußsteuereinrichtung, die nur im Energiesparbetrieb gefahren werden kann, nicht geeignet.
Zur Beseitigung der erwähnten Nachteile soll daher mit der Erfindung eine Durchflußsteuereinrichtung für strömungsfähige Medien geschaffen werden, die wahlweise in einem Energiesparbetrieb und einem maximalen Förder- bzw. Abgabebetrieb je nach der Lastanforderung in der Weise gesteuert beiteibbar ist, daß ein niedriger Energieverbrauch, hohe Ansprechempfindlichkeit und hohe Geschwindigkeit jeweils entsprechend der gewählten Betriebsart erreicht werden.
Die dazu erfindungsgemäß geschaffene Durchflußsteuereinrichtung, die wahlweise in einem Energiesparbetrieb und maximalem Abgabebetrieb arbeiten kann, weist eine
ri '" *" " ρ ι Ί Blatt ' Patentanwälte
Dr. rer.nat. Horst Zinngrebe O z.-J O U I I .... - " - in Darmstadt
D 506
variable Förderpumpe mit einem Abgabedurchflußsteuerabschnitt, wenigstens eine Betätigungsvorrichtung, eine sich zwischen der Pumpe und der Betätigungsvorrichtung erstreckende Hauptleitung mit einer Einschnürung, wie etwa eine Düse oder ein Stauelement, ein lastempfindliches Ventil mit einem Führungelement und Federkammern, einer ersten Fluid-Schaltung mit einer Energiesparleitung und einer ersten·Sparleitung, wobei der Differenzdruck zwischen der AufStromseite und der Abstromseite der Einschnürung den Spar- und Federkammern des lastempfindlichen Ventils derart zugeführt werden, daß der Abgabeförderabschnitt wahlweise mit der Hauptleitung und einem Fluidreservoir zur Steuerung der Fördermenge der Pumpe in solcher Weise verbunden werden, daß der Differenzdruck im Energiesparbetrieb auf einen vorbestimmten Wert gesteuert werden kann, eine Abzweigleitung, die sich auf der Aufstromseite der Einschnürung aus einem Teil der Hauptleitung nach außen erstreckt, ein in der Abzweigleitung angeordnetes Ventil, das bei Stillstand des lastempfindlichen Ventils mit einer maximalen Fördermenge der Pumpe öffnet, ein Betriebsart-Wahlventil in der Energiesparleitung, vermöge dessen die Energiesparleitung wahlweise geschlossen und geöffnet werden kann, und eine zweite mit Einlaufbeschränkung, wie etwa eine Düse oder ein Stauelement versehene Sparleitung auf, die die Federkammer des lastempfindlichen Ventils mit einem auf der Aufstromseite der Einschnürung befindlichen Teil der Hauptleitung fluidmäßig verbindet, wodurch der Energiesparbetrieb sich ergibt, wenn die Energiesparleitung zur Freigabe des lastempfindlichen Ventils geöffnet ist und andererseits der maximale Förderbetrieb sich ergibt, wenn die Energiesparleitung geschlosen ist, um die jeweiligen Drücke in den Spar- und Federkammern des lastempfindlichen
Dip!.-»·" '-<"Π!θί Schliebs Q ^- Λ r\ ο i ^l BJätt ~ ~. fjf I ' .* '.." ' ". ' Patentanwälte
Dr. rer.nat. Horst Zinngrebe ο il ^ O ύ I I » : :*::.:*:;.· in Darmstadt
D 506
Ventils gleich zu machen und das lastempfindliche Ventil durch seine Feder in einer bestimmten Stellung zu halten, wodurch es schließlich ermöglicht wird, daß die Pumpe maximale Fördermenge abgibt und gleichzeitig die Ventileinrichtung geöffnet wird.
Die vorstehend erläuterten, sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsformen im einzelnen hervor. Es zeigen:
Figuren 1, 3, 4, 7 und 8 schematische Fluidschaltungsdiagramme gemäß einer ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 eine graphische Erläuterung der Veränderung des Einspritzdruckes mit der Zeit;
Figuren 5 und 6 grapische Erläuterungen des Zusammenhangs
zwischen dem Öffnen einer ersten Düse und der abgegebenen Fluidströmung; und
Figuren 9 und 10 schematische Darstellungen von Ausführungsformen für eine in der Einrichtung verwendete Düse.
Figur 1 zeigt eine Verstellpumpe 1, beispielsweise eine Kolben-Verstellpumpe, bei der zur Abgabe maximaler Fördermenge eine Taumelscheibe im Ruhezustand auf den maximal möglichen Neigungswinkel vorgespannt ist, wobei die Abgabeöffnung fluidmäßig mit einer Hauptleitung 2 verbunden ist. Die Hauptleitung 2 besitzt eine Düse 3
pa 32 33 31 1 Blrtl ^ '- - ■' Patentanwälte
Dr. rer. nat. Horst Zinngrebe " - -" " - - in Darmstadt
und erstreckt sich zu einer Mehrfachverzweigungskupplung 7, von der sich Zweigleitungen 10, 11 und 12 nach außen erstrecken. Die Zweigleitungen 10, 11 und 12 sind ihrerseits über Schaltventile 13, 14 und 15 mit Betätigungsvorrichtungen 4, 5, und 6 strömungsmittelmäßig verbunden. Die Betätigungsvorrichtung 4 kann ein Hydraulikzylinder sein, der in einem Mechanismus zum Schließen und Öffnen einer Form bei einer Spritzgießmaschine verwendet wird, die Betätigungsvorrichtung 5 kann ein in der gleichen·Maschine zum Antrieb einer Förderschnecke verwendeter Hydraulikmotor und die Betätigungsvorrichtung 6 kann ein in der gleichen Maschine zum Einspritzen von plastiziertem Harz verwendeter ffyraulikzylinder sein.
Die in Figur 1 gezeigte erfindungsgemäße Durchflußsteuereinrichtung umfaßt ein lastempfindliches Ventil 17, beispielsweise ein ferngesteuertes 3-2-Wegeventil, das die Fördermenge der Verstellpumpe 1 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen den Drücken auf der Aufstromseite und der Abstromseite der Düse 3 steuert, ein druckkompensiertes Bypassventil 18 in einer Zweigleitung 20a, die sich zwischen einem bezüglich der Düse 3 aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und einem Fluidreservoir 19 erstreckt, sowie ein Betriebsartwahlventil 21, das beispielsweise ein elektromagnetisch betätigtes 4/2-Wegeventil sein kann.
Das lastempfindliche Ventil 17 besitzt drei Anschlüsse 1, m und η und ist so ausgelegt, daß in der Stellung V, die Anschlüsse 1 und η miteinander verbunden sind und Anschluss m geschlossen ist, und in der Stellung V„ die Anschlüsse m und η miteinander verbunden und der
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Anschluss 1 geschlossen sind. Dies Ventil 17 besitzt außerdem eine Federkammer 40 mit einer Feder 41 sowie einer Steuerkammer 42. wobei die Feder 41 eine einer Druckdifferenz von beispielsweise 6kg/cmz entsprechende Stellkraft erzeugt, so daß bei Überschreiten der Druckdifferenz zwischen der Steuerkammer 42 und der Feuerkammer 40 über 6 kg/cm2 hinaus das Ventil 17 in die Stellung V, gebracht werden kann, während bei einer Druckdifferenz unter 6 kg/cm2 das Ventil 17 in die Stellung V~ gelangen kann. Das Betriebsartwahlventil 21 ist so ausgelegt, daß in seiner Stellung S, die Anschlüsse P und A miteinander verbunden sind und Anschlüsse T und B geschlossen sind, während in der Stellung S9 die Anschlüsse P und B verbunden und die Anschlüsse T und A geschlossen sind.
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Der Anschluß 1 des lastempfindlichen Ventils 17 ist über eine Steuerleitung 25 mit einem bezüglich der Düse 3 aufstromseitigen Abschnitt der Hauptleitung 2 verbunden. Der Anschluß m des Ventils 17 ist mit einem Fluidreservoir 27 über eine Steuerleitung 26 fluidmäßig verbunden. Der Anschluß η des lastempfindlichen Ventils 17 ist durch eine Steuerleitung 28 mit einem Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 verbunden, welcher durch einen Steuerzylinder mit Taumelscheibe realisiert sein kann. Die Steuerkammer 42 des Ventils 12 ist über eine Steuerleitung 31 mit einem bezüglich der Düse 3 aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 verbunden, und die Federkammer 40 ist mit dem Anschluss P des Betriebsartwahlventils 21 über eine Steuerleitung 32 verbunden.
Der Anschluß T des Betriebsartwahlventils 21 ist mit Fluidreservoir 27 über eine Steuerleitung 3 3 und der
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Anschluß A ist mit einem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 über eine Steuerleitung 34 verbunden, welche eine Düse 35 aufweist. Der Anschluß B des Betriebsartwahlventils 21 ist strömungsmittelmäßig mit der Steuerleitung 25 über eine Steuerleitung 37 verbunden.
Die Steuerleitungen 32 und 34 bilden eine Energiesparleitung, die bei Stellung S, des Betriebsartwahlventils 21 geöffnet ist, so daß .Fluiddruck in jenem abstromseitigen Teil der Hauptleitung Q bezüglich der Düse 3 der Federkammer 40 des lastempfindlichen Ventils 17 zugeführt wird. Die Energiesparleitung ist geschlossen, wenn das Betriebsartwahlventil 21 in der Stellung S~ steht, wobei dann der in dem aufstromseitigen Abschnitt der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 herrschende Fluiddruck in die Federkammer 40 durch die Steuerleitung 37 eingeleitet wird.
Das Bypassventil 18 besitzt eine Federkammer 45, die über eine Steuerleitung 46 mit demjenigen Abschnitt der Steuerleiüung verbunden ist, der sich zwischen dem Anschluss A des Betriebsartwahlventil 21 und der Düse 35 befindet.
Die Steuerleitungen 34 und 46 bilden eine Energiesparleitung, um Fluiddruck, der in'dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 herrscht, der Federkammer 45 des Bypassventils 18 zuzuführen, und zwar unabhängig von der Stellung des Betriebsartwahlventils 21. Eine in der Federkammer 45 beherbergte Feder 47 ist so gewählt, daß sie eine Kraft entwickelt, die einer Druckdifferenz von beispielsweise 8 kg/cm2 entspricht. Wenn daher die Druckdifferenz zwischen der Steuerkammer
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49 und der Federkammer 45, das heißt die Druckdifferenz zwischen den jeweiligen Abschnitten der Hauptleitung aufstromseitig und abstromseitig der Düse 3, 8 kg/cm2 überschreitet, öffnet das Bypassventil 18 und zieht überschüssiges Fluid in einen Fluidreservoir 19 ab , so daß der erwähnte Druckunterschied bei einem Wert von 8 kg/cm2 verbleibt.
Die Verbindungen zwischen den Steuerleitungen 46 und ist über eine Leitung 51 mit einem Reservoir 52 verbunden, welche ein elektromagnetisches, ferngesteuertes Druckbegrenzungsventil 50 aufweist.
Man sieht, daß die Verstellpumpe 1 eine Stellschraube 55 aufweist, mit der ihre maximale Fördermenge eingestellt werden kann, so daß jede mögliche Überlastung vermieden wird, die sonst während der Steuerung im Druckanpassungsbetrieb auftreten könnte.
Die in Figur 1 dargestellte Durchflußsteuereinrichtung kann auf folgende Weise betrieben werden.
Zu Beginn wird zur Erhöhung der Temperatur des Fluids, beispielsweise Öl, auf folgende Weise aufgewärmt, um die Viskosität des Fluids zu reduzieren. Dazu werden die Schaltventile 13, 14 und 15 geschlossen und das Betriebsartwahlventil 21 wird in die Stellung S« gesetzt, um die Energiesparleitung zu schließen. Jetzt wird die Verstellpumpe 1 angetrieben.
Die angetriebene Verstellpumpe 1 bewirkt, daß der Fluiddruck in dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 in die Federkammer 40 des lastempfindlichen Ventils 17 über die Steuerleitungen 31, 25,
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37 und 32, und gleichzeitig zu seiner Steuerkaininer 42 über die Steuerleitung 31 eingeleitet wird. Da das lastempfindliche Ventil 17 in der Stellung V~ aufgrund der Wirkung der Feder 41 steht, ist der Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit dem Reservoir 27 verbunden, ■ so daß die nicht dargestellte Taumelplatte der Verstellpumpe 1 so geneigt ist, daß sie den maximalen Neigungswinkel annimmt, der durch die Stellung der Stellschraube 55 bestimmt ist. Da die Energiesparleitung (32, 34) durch das Betriebsartwahlventil 21 geschlossen ist, bleibt das lastempfindliche Ventil 17 in der Stellung V„ unabhängig von der Druckdifferenz zwischen dem aufstromseitigen Teil und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3, und daher gibt die Verstellpumpe 1 dauernd in diesem Betriebszustand eine maximale Förderleistung ab.
Andererseits ist der Fluiddruck in der Energiesparleitung (34, 46) , die sich zwischen der Federkammer 46 des Bypassventils 18 und der Düse 35 erstreckt, gleich dem eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils 50, so daß demzufolge das Bypassventil 18 soweit öffnet, als erforderlich ist, den Fluiddruck in dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 um 8 kg/cm2 höher zu halten als den eingestellten Druck, wobei überschüssiges Fluid in den Behälter 19 abgeleitet wird.
Da somit die Verstellpumpe 1 maximale Fördermenge gemäß Stellung der Stellschrambe 55 entsprechend dem eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils 50 abgibt und das von der Verstellpumpe 1 gelieferte Fluid in die Behälter 19 und 52 durch die Ventile 18 und 50 vollkommen abgeleitet wird, kann die Druckenergie in Heiz-
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energie umgesetzt werden, so daß die Durchflußsteuereinrichtung die Temperatur des Fluids, das heißt die Öltemperatur, schnell ansteigen lässt, so daß die Aufwärmzeit folglich reduziert ist. Mit anderen Worten, da die Drucksteuerung bei einem hohen Druck bewirkt wird, während die Verstellpumpe 1 maximale Fördermenge unter maximalen Förderbetrieb abgeben kann, der ein Beispiel des maximalen Förderstrombetriebs ist, können hohe Druckenergie/^n in Wärmeenergie^ umgesetzt werden, so daß sich demzufolge eine geringere Zeitspanne zum Durchführen des Aufwärmens ergibt.
Danach wird das Betriebsartwahlventil 21 in die. Stellung S, gebracht. In dieser Stellung des Betriebsartwählventils 21 wird die durch die Verstellpumpe 1 gegebene Förderleistung null, die jetzt in einem Betriebszustand sich befindet, daß sie durch den durch das Druckbegrenzungsventil 50 bestimmten Druck steuerbar ist. Wenn das Schaltventil 14 zum Antrieb des Hydraulikmotors 5 während des vorstehend beschriebenen Be- triebszustandes geöffnet wird, so daß die nicht dargestellt Förderschnecke gedreht und ein Abmessen des plastizierten Harzes durchgeführt werden kann, werden die Fluiddrücke im aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 der Steuerkammer 42 des lastemlpfindlichen Ventils 17 über die Steuerleitung und der Federkammer 40 des lastempfindlichen Ventils 17 über das Betriebsartwahlventil 21 und die Energiesparleitung (32, 34) zugeführt.
Demzufolge arbeitet das lastempfindliche Ventil 17 auf folgende Weise, um den Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 jeweils bezüglich
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der Düse 3 auf einem bestimmten Wert zu halten, indem nämlich die Verstellpumpe 1 zur Erhöhung der Förderleistung vom Wert Null auf einen Wert gesteuert wird, bei dem die erforderliche Fluidmenge von der Verstellpumpe 1 geliefert werden kann. Das heisst, daß die Förderleistung der Verstellpumpe 1 vom Wert Null ausgeht. Wenn der Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Abschnitt der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Abschnitt der Hauptleitung 2 kleiner als der vorbestimmte Wert (6 kg/cm·2·) ist, ist der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 des lastempfdndlichen Ventils 17, zu denen die Drücke des aufstromseitigen Teils der Hauptleitung 2 und des abstromseitigen Teils der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 übertragen sind, kleiner als die Stellkraft der Feder, so daß das lastempfindliche Ventil 17 in die Stellung V~ gelangt. In diesem Betriebszustand ist der Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit dem Reservoir 27 über die Steuerleitung 28, mit den Anschlüssen η und m des Ventils 17 und Steuerleitung 26 verbunden, so daß die Taumelplatte der Verstellpumpe 1 auf den maximalen Neigungswinkel geneigt werden kann, um die Förderleistung der Verstellpumpe 1 zur Erhöhung des Druckunterschiedes zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 zu erhöhen. Man bemerke, daß das Ansprechen der Taumelplatte jetzt verzögert sein kann. Wenn andererseits der Druck im austromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 ansteigt und der Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 demzufolge einen höheren als den vorbestimmten Wert (6 kg/cm2) annimmt,
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wird der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 des Ventils 17 größer als die Stellkraft der Feder 41 in der Federkammer 40, wodurch das Ventil 17 in die Stellung V, gelangt.
Wenn dieser Betriebszustand erreicht ist, ist der Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit der Hauptleitung 2 über die Steuerleitung 28, den Anschlüssen η und 1 des Ventils 17 und Steuerleitung 25 verbunden, so daß die Taumelplatte so geneigt werden kann, daß die Förderleitung der Verstellpumpe 1 gemindert wird, wodurch der Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 reduziert wird.
Fasst man vorstehendes zusammen, dann wird das Lastventil 17 wahlweise in die Stellungen V-. und V~ an einem Zeitpunkt gebracht, der vom Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung ■ 2 bezüglich der Düse 3 abhängt, so daß die Förderleistung der Verstellpumpe 1 so gesteuert werden kann, daß besagter Druckunterschied auf dem vorbestimmten Wert (6 kg/cm2) gehalten wird. Obgleich jetzt der Druck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 zur Federkammer 45 des Bypassventils 18 über die Druckanpassungssteuerleitung 34, 46 übertragen wird, bleibt das Bypassventil 18 geschlossen, da die Feder 47 eine Stellkraft entwickelt, die erforderlich ist, um das Bypassventil 18 zu öffnen, wenn der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 49 -und der Federkammer 45 einen höheren Wert als 8 kg*/cm2 annimmt. Mit anderen Worten, das Bypassventil 18- ist in einer inoperativen Stellung
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und führt keine Steuerung im Druckanpassungsbetrieb beziehungsweise im Förderbetrieb aus. In dieser Betriebsstellung findet daher die Durchflußsteuerung im Förderbetrieb statt, bei dem sowohl die Förderleistung und der Förderdruck der Verstellpumpe 1 an die Lastanforderung angepasst ist, wobei der Energieverbrauch gering ist. Man bemerke, daß während des oben erläuterten Energiesparbetriebs der Durchflußsteuereinrichtung der Druck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 geringer ist als der Durchbruchdruck des Druckbegrenzungsventils 50, so daß das Druckbegrenzungsventil 50 geschlossen bleibt. Man bemerke ferner, daß die Abmessgeschwindigkeit durch Variieren der Öffnung der Düse 3 verändert werden kann.
Jedoch muß selbst in diesem Fall die Verzögerung in der Fluiddurchflußsteuerung bedacht werden, die wie im vorher beschriebenen Fall auftritt.
Nach Abschluss des Zumessens wird das Schaltventil geschlossen und das Betriebsartwahlventil 21 gelangt in die Stellung S„, um vorübergehend die gleichen Betriebsbedingungen wie unter dem Druckanpassungsbetrieb zu schaffen. Danach wird das Schaltventil 15 umgeschaltet, um den Einspritzzylinder 6 zum Einfüllen des plastizierten Harzes von einem nicht dargestellten Stutzen in eine Form .der Spritzgießmaschine vorschieben zu lassen.
In dem Augenblick, in dem Betriebsartwahlventil 21 in die Stellung S„ gelangt, wird die Energiesparleitung (32, 34), die den Druck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 in die Federkammer 40 des Lastventils 17 übertrug, durch das Betriebsart-
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wahlventil 21 geschlossen und folglich wird der Fluiddruck im aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 durch die Anschlüsse P und B des Betriebsartwahlventils 21 und die Steuerleitungen 37 und 32 zur Federkammer 40 des Lastventils 17 übertragen. Daher wird das Lastventil 17 in die Stellung V„ gestellt und verbleibt dort wi^ während des Auf- . wärmens,'und die Verstellpumpe 1 wird in einer Stellung gehalten, in der das Fluid in einer vorbestimmten Rate gefördert wird, die durch die Stellung der Stellschraube 55 bestimmt ist. Da andererseits der Fluiddruck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 zur Federkammer 45 des Bypassventils 18 über die Druckanpassteuerleitung (46, 34) übertragen wird, öffnet oder schließt das Bypassventil 18 je nach dem Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 nach dem Öffnen des Schaltventils 15, wobei überschüssiges Medium demzufolge in den Behalter 19 abgeleitet wird und wodurch der Druckunterschied in dem aufstromseitigen Teil und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 auf den vorbestimmten Wert von 8 kg/cm3 geregelt wird. Daher steigt gleichzeitig mit dem Einfüllen des Harzes' in die Form der Einspritzdruck, das heisst der Fluiddruck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 gemäß der in Figur 2 dargestellten Kurve mit hoher Empfindlichkeit an, und daher wird die Durchflußsteuerung exakt durchgeführt. Insbesondere ist hervorzuheben, da diese D.urchf lußsteuerung im Druckanpa'Ssungbetrieb stattfindet, bei dem überschüssiges Fluid in den Behälter 19 über das Bypassventil 18 abgeleitet wird, das heißt mit einer Ventilsteuerung mit herabgesetzten Übertragungsverzögerung, ist die An-
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Sprechempfindlichkeit des Fluidstroms während des Öffnens des Schaltventils 15 und der Veränderung der Düse 3 außerordentlich gut.
Nach Abschluß des Einfüllens des Harzes in die Form kehrt der Einspritzzylinder 6, der zum Einspritzen des Harzes vorgefahren war, in eine Totpunktstellung zurück, bei der keine Bewegung stattfindet. Der Einspritzdruck steigt abrupt an, wie aus dem rechts der vertikalen t, in Figur 2 befindlichen Teil der Kurve zu erkennen ist, wodurch der Primärdruck P, aufgebaut wird. Dieser Primärdruck P, ist durch den eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils 50 besimmt, das dazu dient, den Fluiddruck an seinem Eingangsanschluß auf dem eingestellten Druck zu halten.
Daher ist der Druck in der Federkammer 45 des Bypassventils 18 gleich jenem eingestellten Druck. Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß das Bypassventil 18 eine Drucksteuerung mit hoher Ansprechempfindlichkeit unter einer Steuereinrichtung ausführt, bei der der Fluiddruck in der Aufstromseite der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 dem Druck P, entspricht, der höher ist als der Druck in der Federkammer 45, und zwar um einen Wert, der der Stellkraft (8 kg/cm2) der Feder 47 entspricht. Man bemerke, daß die Verstellpumpe 1 jetzt so arbeitet, daß sie Fluid mit maximaler Leistung fördert.
Das Betriebsartwahlventil 21 ist jetzt im Zeitpunkt t„ (Figur 2) in der Stellung S-, in Abhängigkeit von einem Schaltsignal, das in geeigneter Weise von der Zylinderverschiebung, einem Zeitgeber oder Fluiddruck abgeleitet wird, um die Druckregelung im Energiesparbetrieb durchführen zu können. Da jetzt die Federkammer
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40 des Lastventils 17 fluidmäßig mit dem Eingangsanschluß des Druckbegrenzungsventils 50 über die Steuerleitungen 32, 34 und 51 verbunden ist, wird der Druck im Inneren der Federkammer 40 auf den eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils 50 gesteuert, nachdem die Förderleistung der Verstellpumpe 1 herabgesetzt worden ist. Dazu wird das Lastventil 17 in die Stellungen V^ und V2 wahlweise gesetzt, so daß der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 gleich der Stellkraft.der Feder.4L ist, wodurch der Fluiddruck im aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 auf den Primärdruck P, geregelt wird, der etwas niedriger als der Primärdruck P1 ist. Jetzt ist das Bypassventil 18 trotzdem geschlossen und angehalten. Normalerweise wird das Lastventil 17 in eine Stellung zwischen den Stellungen V-, und V« gesetzt, um die Taumelplatte so zu steuern, daß die Förderleistung auf einem kleinen Wert gehalten wird. Demzufolge tritt selbst jetzt kein wesentlicher Leistungsverlust auf. Man bemerke jedoch, daß der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 aufgebaut ist, und zwar wegen der Strömung des Fluids aus der Verstellpumpe 1 zum Druckbegrenzungsventil
Wenn eine vorbestimmte Zeitspanne vom Zeitpunkt t~ zum Zeitpunkt t, gemäß Figur verstrichen ist, wird der dem Druckbegrenzungsventil 50 zugeführte Strom herabgesetzt, um dessen eingestellten Druck zu erniedrigen und einen Einfülldruck, das heißt einen Sekundärdruck P2 gemäß Figur 2 aufzubauen.
Die Drucksteuerung zum Aufbau des Sekundärdrucks P„ wird von dem Lastventil 17 in ähnlicher Weise ausge-
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führt wie beim Aufbau des Primärdrucks P-,,. Mit
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anderen Worten, das Lastventil 17 arbeitet so, daß der Druckunterschied zwischen dem Druck im Inneren der Steuerkammer 42 und dem Druck im Inneren der Pederkammer 40, der der eingestellte Druck des Druckbegrenzungsventil s 50 ist, der Stellkraft der Feder 41 entspricht, so daß der Einfülldruck auf den Sekundärdruck P„ gehalten werden kann. Man bemerke auch, daß der Zeitpunkt, an dem der Druckanpassungsbetrieb auf den Energiesparbetrieb umgeschaltet werden soll, nicht stets auf den Zeitpunkt t, beschränkt zu bleiben braucht, sondern auch der Zeitpunkt t~ oder t~ sein kann. Man.bemerke ferner, daß die Geschwindigkeitssteuerung des Einspritzzylinders unter dem Druckanpässungsbetrieb ausgeführt werden kann, wie es bei der Steuerung des in der Spritzgierämaschine zum Abmessen des Harzes vorhandenen Abmessmotors der Fall ist. In solchem Fall dient das Bypassventil 18 gleichzeitig zur Absorption eines anjH'ormalen Druckanstiegs (Saugdrucks), der im ■ aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 auftreten würde, wenn die Öffnung der Düse 3 plötzlich reduziert wird, oder als Ergebnis einer Verzögerung beim Herabsetzen der Förderleistung der Verstellpumpe 1, was während des Übergangs von einem Geschwindigkeitssteuerbereich zu einem Drucksteuerbereich (nach dem Zeitpunkt t,) auftreten würde.
Wie vorstehend erläutert, besitzt die Durchflußsteuereinrichtung gemäß'Figur 1 die Eigenschaft, daß sie unter Energiesparbetrieb arbeitet, wenn das Betriebs-30· artwahlventil 21 in der Stellung S1 steht, um sowohl die Energiesparleitung (32, 34) und die Druckanpassungsleitung (34, 36) zu öffnen und das Bypassventil 18 und
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das Lastventil 17 in inoperative bzw. operative Stellung zu bringen, je nach dem unterschied zwischen dem eingestellten DrucJe der Federn 41 und 47. Dadruch wird der Forderung nach einem reduzierten Energieverbrauch entsprochen. Die Durchflußsteuereinrichtung arbeitet ferner unter dem Druckanpassungsbetrieb, wenn das Betriebsartwahlventil 21 in der Stellung S? steht, um die Energiesparleitung zu schließen und die Druckanpassungsleitung zu öffnen, daß heisst um Fluiddruck, der in dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung bezüglich der Düse 3 herrscht, in die Federkammer des Lastventils 17 über die Steuerleitung 37 einzuleiten, damit das Lastventil 17 bei maximaler Förderleistung in eine inoperative Stellung gebracht wird und gleichzeitig das Bypassv-antil 18 in operative Stellung gebracht wird» Dadurch wird der Forderung nach hoher Ansprechempfindlichkeit genügt» Man bemerke, daß der vorstehend erwähnte Druckanpassungsbetrieb selbst in einem nicht dargestellten Servo-Mechanismus mit Regelung wirksam ist, in welchem die Geschwindigkeit und der Druck zur Düse 3 und zum Druckbegrenzungsventil 15 zurückgeführt werden=
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, gemäß der die Durchflußsteuereinrichtung sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform in den nachfolgend erläuterten Punkten unterscheidet.
In der in Fig. 3 dargestellten Durchflußsteuereinrichtung kommt zusätzlich ein Steuerventil 75 für die Drucksteuerung der Verstellpumpe zum Einsatz, um die Drucksteuerungs-Genauigkeit wie etwa eine Überdruckcharakteristik, zu verbessern. Statt des Betriebsartwahlventils 81 ist außerdem ein Betriebs-
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artwahlventil 21a zum Umschalten zwischen den Be- . triebsarten unabhängig von der Beziehung hinsichtlich der Stellkraft zwischen der Feder 41 des Lastventils 17 und der Feder 47 des Bypassventils 18 durchzuführen. Weiterhin wird eine Einführdüse 36 in der Steuerleitung 37 benutzt, die sich zwischen den Steuerleitungen 25 und 32 erstreckt.
Das Steuerventil 35 ist in der Bauweise mit dem lastventil 17 identisch. Das Steuerventil 75 hat einen mit dem Anschluß η des Lastventils über eine Steuerleitung 76 verbundenen Anschluß m, einen mit dem Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 über eine Steuerleitung 77 verbundenen Anschluß η und einen mit dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 über eine Steuerleitung 78 verbundenen Anschluß 1. Dieses Steuerventil 75 besitzt ferner eine Steuerkammer 80, die mit dem aufstromseitigen Abschnitt der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 über eine Steuerleitung 81 verbunden ist, und eine Federkammer 82, die mit dem Anschluß B des Betriebsartwahlventils 21a über eine Steuerleitung 83 und mit der Steuerleitung 7 8 über eine Steuerleitung 85 verbunden ist, die eibne;\Einführdüse 85 aufweist.
Das Betrxebsartwahlventil 21a ist so ausgelegt, daß bei seiner Stellung S, die Anschlüsse P und A und die Anschlüsse B und T miteinander verbunden sind, jedoch in seiner Stellung S2 die Anschlüsse A und T miteinander verbunden sind und die Anschlüsse B
und T voneinander getrennt sind.
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Das Betriebsartwahlventil 21a hat den Anschluß A , der über die Steuerleitung 3 4 zu dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 verbunden ist, sowie den Anschluß P, der über die Steuerleitung 32 mit der Federkammer 40 des Lastventils 17 verbunden ist. Die Steuerleitungen 34 und 32 bilden zusammen eine Energiesparleitung. Die Steuerleitung 32 ist ferner mit dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 strömungsmittelmäßig über die Steuerleitung 3 7 verbunden, welche die Einführdüse 36 aufweist. Der· Anschlußkurs T'i'des Betriebsartwahlventils 21a ist mit der Federkammer 45 des Bypassventils 18 über die Steuerleitung 46 strömungsmittelmäßig verbunden, die eine Einführdüse 90 aufweist. Das Druckbegrenzungsventil 50 ist zwischen der Einführdüse 90 und der Federkammer 45 des Bypassventils 18 angeordnet.
Die.Durchflußsteuereinrichtung gemäß Fig. 3 hat die Eigenschaft, daß bei Stellung S, des Betriebsartwahlventils 21a die Energiesparleitung (32, 34) geöffnet ist und die Druckanpassungsleitung (34, 36) geschlossen ist. Da während der Durchflußsteuerung der Fluiddruck im aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Öffnung 3 der Federkammer des Steuerventils 75 über die Steuerleitungen 81, 78, 85 und 83 zugeführt ist, gelangt das Steuerventil in die Stellung V„ und wird dort gehalten. Da ferner der Fluiddruck im aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 der Federkammer 45 des Bypass-Ventils 18 über die Steuerleitung 83, die Anschlüsse B und T des Betriebsartwahlventils 21a und die Steuerleitung 46 zugeführt wird, ist das Bypassventil 18 geschlossen und wird in einer inoperativen Stellung gehalten. Da andererseits der Fluid-
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druck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 der Federkammer 40 des Lastventils 17 über die Steuerleitung 34, die Anschlüsse A und P des Betriebsartwahlventils 21 a und die Steuerleitung 32 zugeführt wird, wird das Lastventil 17 wahlweise in die Stellungen V, und V„ übergeführt, um den Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 auf das Einhalten des konstanten Wertes des Druckunterschieds zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse zu regeln. In diesem Betriebszustand arbeitet die Durchflußsteuereinrichtung im Energiesparbetrieb, bei dem die Förderleistung und der Förderdruck der Verstellpumpe 1 an die Lastanforderung angepaßt sind. Da außerdem das Fluid von der Hauptleitung 2 zur Federkammer 40 des Lastventils 17 über einen relativ kurzen Fluidweg zugeführt wird, der von der Steuerleitung 37 mit der Einführdüse 36 gebildet wird, kann das Lastventil 17 schnell ansprechen.
Wenn die Durchflußsteuerung auf eine Drucksteuerung umgeschaltet wird, bei der kein Abgabestrom erforderlich ist und der Einspritzzylinder 6 in Ruhe gehalten wird und wobei der Druck in dem Abschnitt der Steuerleitung 46 zwischen der Federkammer 45 des Bypassventils 18 und der Düse 90 einen Wert einnimmt, der gleich dem eingestellten Druck des Druckbegrenzungsventils 50 ist, wird das Steuerventil 75 in der Stellung V, stehen, so daß der Druckunterschied zwisehen der Steuerkammer 80 und der Federkammer 82 der Stellkraft einer Feder 95 in der Federkammer 82 entspricht, wodurch die Taumelplatte der Verstellpumpe 1 in eine neutrale Stellung gesetzt wird.
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Selbst in der Anfangsphase dieses Betriebs kann die Einrichtung so arbeiten, daß der Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 auf einem konstanten Wert ist., Daher zeigt die Einrichtung gemäß Fig„ 3 eine bessere Überdruckcharakteristik als die Ausführungsfofm der Erfindung gemäß Fig. 1. Mit anderen Worten,, da in der Ausführungsform nach Fig ο 1 das Lastventil 17 in eine im wesentlichen mittlere Stellung zwischen den Stellungen V, und V- gesetzt wird, fließt eine geringe Fluidmenge durch das Druckergänzungsventil 50, wenn der Lastzug ansteigt auf einen Wert, der gleich dem Durchbruchdruck des Druckbegrenzungsventil 50 ist. Wenn dies eintritt, wird der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 des Lastventils 17 aufgebaut, weshalb das Lastventil 17 sofort in die Stellung V, umgestellt wird, um die Förderleistung der Verstellpumpe 1 zu reduzieren.
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Im Gegensatz dazu wird in der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 selbst dann, wenn eine geringe Fluidmenge durch das Druckbegrenzungsventil 50 in der erwähnten Weise abflieߣ, das Steuerventil 75 in der Stellung V9 verbleiben, ehe der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 82 und der Federkammer 80 des Steuerventils einen größeren Wert annimmt als die Stellkraft der Feder 95. Da demzufolge keine Möglichkeit besteht, daß die Förderleistung der Verstellpumpe 1 durch das Steuerventil 75 reduziert wird, und da das Lastventil 17 dazu dient, den Druckunterschied zwischen der AufStromseite und der Abstromseite bezüglich der Düse 3 auf dem vorbestimmten Wert aufrechtzuerhalten, bis die Förderleistung der Verstell-
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pumpe 1 durch das Steuerventil 75 reduziert wird, kann eine genaue Fluidsteuerung erreicht werden.
. Wenn andererseits das Betriebsartwahlventil 21a während der Durchflußsteuerung in die Stellung S„ gesetzt wird, wird die Energiesparleitung (34, 32)'· geschlossen und die Druckanpassungsleitung (34, 36) wird geöffnet.
Da die Anschlüsse P und B des Betriebsartwahlventils 21a voneinander getrennt sind, wird der Druck in der Federkammer 40 des Lastventils 17 durch die Steuerleitung 37 mit der Einführdüse 36 auf den Druck im Aufstromteil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 ausgeglichen. Gleichzeitig wird der Druck in der Federkammer des Steuerventils 75 durch die Steuerleitung 8 5 mit der Einführdüse 84 auf den Druck im Aufstromteil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 ausgeglichen. Daher werden das Lastventil 17 und das Steuerventil 75 in die jeweiligen Stellungen V~ gesetzt und dort gehalten, wodurch der Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 über die Steuerleitungen 77, 76 und 26 mit dem Reservoir 27 verbunden wird. Daher fördert die Verstellpumpe 1 mit ihrer durch die Stellschraube 55 bestimmten maximalen Förderleistung. Da außerdem der Fluiddruck im abstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 der Federkammer 45 des Bypassventils 18 durch die Steuerleitung 34, die Anschlüsse A und T des Betriebsartwahlventils 21a und die Steuerleitung 46 zugeführt wird, zieht das Bypassventil 18 überschüssiges Fluid in den Behälter 19 ab, um den Druckunterschied zwischen dem aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 und dem abstromseitigen Teil der
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Hauptleitung 2 bezüglich der Düse 3 auf dem konstanten Wert zu halten» Daher arbeitet die Einrichtung im Druckanpassungsbetrieb, in welchem die Ansprechempfindlichkeit hoch ist.-
Die Durchflußsteuereinrichtung gemäß einer dritten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Fig„ 4 beschrieben,,
Gemäß Fig, 4 ist die Abgabeöffnung einer Verstellpumpe 1 strömungsmittelmäßig mit einer Hauptleitung 2 verbunden. Die Hauptleitung 2 weist ein druckkompensiertes Druckreduzierventil 101 und eine erste Düse 3a auf der von der Verstellpumpe 1 abgewandten Seite des Druckreduzierventils 101 auf« Diese Haupt= leitung 2 erstreckt sich zu einer Mehrfachkupplung Ί, von der sich zwei Zweigleitungen 10, 11 und 12 nach außen erstrecken» Diese Zweigleitungen 10 t 11 und 12 sind ihrerseits über Schaltventile 13, 14 und 15 mit Betätigungsvorrichtungen 5 und 6 strömungsmittelmäßig verbunden. Die Betätigungsvorrichtungen 13, 14 und 15 können ein Hydraulikzylinder sein, der zum Öffnen und Schließen einer Form der Spritzgießmaschine verwendet wird, ein in der gleichen Maschine zum Antrieb der Förderschnecke verwendeter Hydraulikmotor und ein in der gleichen Maschine benutzter Hydraulikzylinder zum Einspritzen des plastizierten Harzes sein« Ein Teil der Hauptleitung 2 zwischen dem Druckreduzierventil 101 und der Kupplung 7 besitzt eine Bypassleitung 102 mit einer zweiten Düse 3b, die parallel zur ersten Düse 3a angeordnet ist.
Die Durchflußsteuereinrichtung gemäß Fig«, 4 weist ein lastempfindliches Ventil 17, ein Drucksteuer-
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ventil 75 von gleicher Bauart wie das Lastventil 17, ein Betriebsartwahlventil 21a, das ein 4/2 Wegeventil sein kann, einen Energiesammler 105, der über eine Leitung 20b mit der Hauptleitung 2 auf der aufströmseite des Druckreduzierventils verbunden ist, ein Sperrventil 18a, das ein ferngesteuertes Rückschlagventil sein kann, in der Leitung 20b, sowie ein Saugdruckaufnahmeventχ1 106 in einer Leitung auf, welches einen Abschnitt der Hauptleitung 2 zwisehen Druckreduzierventil 101 und der ersten Düse 3a mit einem Behälter 107 verbindet. Das Lastventil ist so ausgelegt, daß in seiner Stellung V, die Anschlüsse 1 und η miteinander verbunden sind und der Anschluß m geschlossen ist, und daß in der Stellung ' V- die Anschlüsse m und η miteinander verbunden sind und der Anschluß 1 geschlossen ist. Das Lastventil 17 besitzt eine Federkammer 40 mit einer Feder 41, die eine Stellkraft%ΔΡ derart ausübt, daß dann, wenn die Druckdifferenz zwischen einer Steuerkammer 42 des Lastventils 17 der Federkammer 40 die Stellkraft ΔΡ. überschreitet, das Lastventil 17 in die Stellung V-, gebracht wird. Wenn die Druckdifferenz kleiner ist als die Stellkraft ΔΡ , wird da-
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gegen das Lastventil in die Stellung V? gesetzt.
Das Steuerventil 75 hat eine Federkammer 82 mit einer Feder 95, die eine Stellkraft ΔΡ aufweist. Das Betrxebsartwahlventxl 21a ist so ausgelegt, daß bei einer Stellung S-, die Anschlüsse P und A und die Anschlüsse B und T jeweils miteinander verbunden sind, und in seiner Stellung S~ die Anschlüsse A und T verbunden sind und die Anschlüsse P und B getrennt sind.
Das Lastventil 17 besitzt einen Anschluß 1, der mit einem auf der AufStromseite des Druckredazier-
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ventils 101 befindlichen Teil der Hauptleitung 2 über eine Steuerleitung 25 strömungsmittelmäßig verbunden ist, sowie einen Anschluß m, der mit dem Behälter 27 über eine Steuerleitung 26 verbunden ist, und einen Anschluß n, der über eine Steuerleitung 7 6 mit einem Anschluß m des Steuerventils 7 5 strömungsmittelmäßig verbunden ist. Das Steuerventil 75 hat zusätzlich zu dem Anschluß m einen Anschluß n, der mit einem Pordermengenabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 über eine Steuerleitung 77 verbunden ist, und einen Anschluß 1, der über eine Steuerleitung 78 mit dem Teil der Hauptleitung 2 auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils strömungsmittelmäßig verbunden ist. Der Fördermengensteuerabschnitt 3 0 kann durch einen Steuerzylinder mit Taumelscheibe realisiert sein.
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Das Lastventil 17 besitzt ferner eine Steuerkammer 42, die über eine Steuerleitung 31 mit einem Abschnitt der Hauptleitung 2 auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 verbunden ist, und eine Federkammer 40, die mit dem Anschluß P des Betriebsartwahlventils 21a über eine Steuerleitung 32 verbunden ist. Die Steuerleitung 32 ist ihrerseits mit einem auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 befindlichen Teil der Hauptleitung 2 über eine Steuerleitung 37 verbunden, welche eine Einführdüse 36 besitzt.
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Das Steuerventil 75 besitzt ferner eine Steuerkammer 80, die mit einem auf der Aufstromseite des · Druckreduzierventils 101 befindlichen Teil der Hauptleitung 2 über eine Steuerleitung 81 verbunden ist. Das Steuerventil 75 hat ferner eine Feder-
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kammer 82, die mit dem Anschluß B des Betriebsartwahlventils 21a über eine Steuerleitung 8 3 verbunden ist. Die Steuerleitung 83 ist ihrerseits mit einem auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 befindlichen Teil der Hauptleitung 2 verbunden, und zwar über eine Steuerleitung 85, welche eine Einführdüse 84 aufweist, und ist außerdem mit dem Behälter 130 über eine Steuerleitung 51 verbunden, die ein fanggesteuertes Begrenzungsventil 128 zur Steuerung des Lastdruckes des Energiesammlers aufweist.
Ein Anschluß A des Betriebsartwahlventils 21a ist mit einem auf der Abstromseite der ersten Düse 3a befindlichen Teil der Hauptleitung 2 über eine Steuerleitung 34 verbunden, die zusammen mit der Steuerleitung 32 eine Energiesparleitung bildet. Die Steuerleitung 34 weist eine Düse 111 auf, und ein Teil der Steuerleitung 34 zwischen der Düse 111 und dem Anschluß A des Betriebsartwahlventils 21a ist über eine Steuerleitung 113 mit der Federkammer 114 des Druckreduzierventils 101 verbunden. Die Pederkammer 114 mit einer Feder 115, die eine Stellkraft ΔΡ., und den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite der ersten Düse 3a und der Abstromseite der zweiten Düse 3b entwickelt, wird auf einen Wert geregelt, der gleich der Stellkraft ^p ist.
Der Anschluß T des Betriebsartwahlventils 21a ist mit der Federkammer 126 des Saugdruckaufnahmeventils 106 über eine Steuerleitung 125 verbunden. Die Feder 127 in der Federkammer 126 des Saugdruckaufnahmeventils 106 übt eine Stellkraft PD aus und
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das Saugdruckaufnahmeventi1 106 öffnet, wenn der
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Druckunterschied zwischen der Pederkammer 126 und der Steuerkammer 128 die Stellkraft ΔΡ_, überschreitet. Man bemerke, daß die Stellkraft ΔΡ_. so gewählt ist, daß sie größer als die Stellkraft ΔΡΓ ist. Die Steuerleitung 129 ist mit einem Behälter 52 über ein elektromagnetisches, ferngesteuertes proportionales Druckbegrenzungsventil 50a verbunden.
Das Steuerventil 18a, das beispielsweise ein Sperrventil sein kann, hat einen Anschluß 151, der mit einem Behälter 157 über Steuerleitungen 155 und verbunden werden kann, wenn ein elektromagnetisches Schaltventil 152 in die Stellung S-,-, gesetzt ist, wodurch ein möglicher Rückstrom des Fluids vermieden wird. Der Anschluß 151 kann auch mit einer Zweigleitung 20b über Steuerleitungen 155 und 158 verbunden werden, wenn das Schaltventil 152 in der Stellung S-, „ steht, um dadurch das Rückschlagventil 18a zu öffnen und zu ermöglichen, daß das in dem Energiesammler 105 gespeicherte Fluid durch es hindurch abgegeben werden kann.
Die Verstellpumpe 1 hat eine Einstellung 55 zur Einstellung der maximalen Förderleistung durch Positionierung einer Taumelscheibe und einem maximalen Neigungswinkel, so daß eine mögliche Überlastung einer nicht dargestellten Antriebsmaschine vermieden werden kann. Jedoch muß ΔΡν, > APn aufgebaut
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werden.
Die Durchflußsteuereinrichtung gemäß Fig. 4 arbeitet auf folgende Weise.
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1. Fall: Die Stellkraft AV ist größer als die Stellkraft ΔΡΤ.
Das Betriebsartwahlventil 21a und das Schaltventil 152 sind in die Stellungen S, und S,-, gesetzt, die zweite Düse 3b ist vollständig geschlossen und der dem ferngesteuerten Begrenzungsventil 50a zugeführte Strom wird von Null auf einen vorbestimmten Wert angehoben, während gleichzeitig das Schaltventil 15 zum Vorschub des Einspritzzylinders 6 geöffnet wird.
Man bemerke jedoch, daß das Abmessen des Harzes in der Förderschnecke durch den Hydraulikmotor 5 als bereits abgeschlossen angenommen wird.
Nachdem dies geschehen ist, steigt die Förderleistung der Verstellpumpe 1 vom Wert Null aus an. Da jedoch der Druck an der Abgabeöffnung der Verstellpumpe 1 niedriger als der eingestellte Druck des Begrenzungsventils 50a während des Vorschubs des Einspritzzylinders 6 ist, wird der Fluiddruck auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 der Steuerkammer 80 und der Federkammer 82 des Steuerventils 75 durch die Steuerleitungen 81 bzw. 85 zugeführt. Daher gelangt das Steuerventil 75 in die Stellung Vp. Jetzt wird der Fluiddruck auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 der Steuerkammer 42 des Lastventils 17 durch die Steuerleitung 31 zugeführt und andererseits wird der Fluiddruck auf der Abstromseite der ersten Düse 3a der Federkammer 40 des Lastventils 17 durch die Anschlüsse A und P und die Energiesparleitung (32, '34) zugeführt. Daher gelangt das Lastventil 17, wenn der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 kleiner ist als die
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Stellkraft ΔΡ , in die Stellung V0, wodurch der. Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit dem Behälter 27 über die Steuerleitung 77, das Steuerventil 75, die Steuerleitung 76 und die Steuerleitung 26 verbunden wird, so daß die Taumelscheibe der Verstellpumpe 1 so geneigt wird, daß sie maximale Förderleistung abgibt. Man bemerke, •daß die Ansprechempfindlichkeit der Taumelscheibe jetzt etwas verzögert ist. Wenn andererseits der Druckunterschied zwischen der Steuerkammer 42 und der Federkammer 40 auf einen Wert über die Stellkraft AP1. ansteigt, gelangt das Lastventil 17 in
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die Stellung V, und verbindet den Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit einem Teil der Hauptleitung 2, der sich auf der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 befindet, und zwar über die Steuerleitung 77, das Steuerventil 75, die Steuerleitung 76 und die Steuerleitung 25, wodurch die Taumelscheibe der Verstellpumpe 1 auf eine neutrale Stellung geneigt wird, um die Förderleistung herabzusetzen. Auf diese Weise dient das Lastventil 17 zur Steuerung der Förderleistung der Verstellpumpe 1, um den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a gleich der Stellkraft ΔΡ_ zu machen. Diese Funktion des Lastventils 17 tritt sehr schnell ein, da Fluid in die Federkammer 40 über einen kurzen Weg 37 mit der Einführdüse 36 eingeleitet wird.
Da andererseits der Fluiddruck auf der Abstromseite der ersten Düse 3a in die Federkammer 114 übfee die Steuerleitungen 34 und 113 eingeleitet wird, neigt das Druckreduzierventil 101 dazu, den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der
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Abstromseite der ersten Düse 3a auf einen Wert einzuregeln, der gleich der Stellkraft ΔΡ ist. Da jedoch die Stellkraft ΔΡ~ größer als die Stellkraft ΔP , wie erwähnt, ist und da das
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Lastventil 17 den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stell kraft 4PT einregelt, arbeitet das Druckreduzier-
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ventil 101 während seiner Öffnungszeit nicht.
Andererseits werde angenommen, daß der Energiespeicher 105 mit Fluid unter einem Druck gefüllt ist, der größer als der Druck des von der Verstellpumpe 1 während des Vorschubs des Einspritzzylinders 6 abgegebenen Fluids ist. Da das Schaltventil 152 in der Stellung S,, steht, wird das Steuerventil 18a geschlossen, relativ zu dem vorstehend erläuterten hohen Fluiddruck und demzufolge gibt der Energiespeicher 105 Fluid weder ab noch nimmt er Fluid auf.
Demzufolge wird die Verstellpumpe 1 jetzt so gesteuert, daß der Abgabedruck und die Förderleistung der Lastanforderung angepaßt ist, und der Energiesparbetrieb, bei dem der Energieverbrauch niedrig ist, wird zur ersten Düse 3a ausgeführt.
Das Verhältnis zwischen dem Öffnen dieser ersten Düse und der Ausgangsströmung zeigt Kurve a in Fig, 5.
Man bemerke, daß durch Variieren der Öffnung der Düse 3a die Spritzgeschwindigkeit variiert werden kann. Selbst in diesem Fall tritt eine Verzögerung
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in der Ansprechempfindlichkeit der Durchflußsteuerung auf.
Außerdem wird angenommen, daß das Begrenzungsventil 50a während des vorstehend beschriebenen Betriebs geschlossen ist.
Angenommen, daß die vorstehend beschriebene Durchflußsteuerung auf Drucksteuerung umgeschaltet wird, bei der das Füllen des Harzes durch den Einspritzzylinder 6 abgeschlossen ist, der Druck innerhalb der Steuerleitungen 83, 125 und 129 zwischen dem Begrenzungsventil 50a und der Einführdüse 84 wird durch das Begrenzungsventil 50a auf einen Wert geregelt, der gleich seinem eingestellten Druck ist, Jetzt wird das Steuerventil 75 inadie Stellung V, oder V„ gesetzt, um den Druckunterschied zwischen dem Druck im Inneren der Steuerkammer 80 und dem Druck in der Federkammer 82, d.h. den eingestellten Druck, gleich der Stellkraft ΔΈ> zu machen und das Ventil wird normalerweise in einer Stellung zwisehen V, und V„ gehalten. Daher wird der Fördermengensteuerabschnitt 30 der Verstellpumpe 1 mit der Hauptleitung 2 über Steuerleitungen 77, 78 und 81 so verbunden, daß die Taumelscheibe sehr schnell in die neutrale Stellung positioniert wird, wodurch mit einer sehr geringen Förderleistung der Druck in der Hauptleitung 2 auf den vorbestimmten Wert geregelt werden kann. Man bemerke, daß trotz des plötzlichen Abfalls der Strömung während der Übergangsperiode, in der das Geschwindigkeitssteuergebiet in das Drucksteuergebiet sich verschiebt, die Arbeitsweise der Taumelscheibe jetzt verzögert
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ist und daher in der Hauptleitung 2 Saugdruck auftreten möchte. Jedoch kann ein in der Hauptleitung 2 möglicherweise auftretender Saugdruck durch das Saugdruckaufnahmeventi1 106 absorbiert werden. Wenn die erläuterte Strömungssteuerung zur Drucksteuerung am Anfang der Übergangsperiode langsam stattfindet, kann das Lastventil 17 den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stellkraft ΔΡΤ regeln, so daß die Überdruckcharakteristik der Durchflußsteuereinrichtung sehr gut ist. Mit anderen Worten, selbst wenn ein geringer Mediumstrom durch das Begrenzungsventil 50a als Folge des Lastdruckanstiegs stattfindet, kann eine genaue Durchflußsteuerung durchgeführt werden, bei der der Differenzdruck zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a vor dem Abschluß des Schaltens des Steuerventils 75 auf dem konstanten Wert gehalten werden kann.
Die Durchflußsteuerung zum Energiesammlerbetrieb, der ein Beispiel des maximalen Förderbetrc^eb-s ist, findet auf folgende Weise statt. ' W':" r
Zunächst, nachdem das Betriebsartwahlventil 21a in die Stellung S„ gesetzt worden ist, wird das £lektromagnetische Schaltventil 152 in die Stellung S,~ gesetzt und gleichzeitig wird das Schaltventil 15 geschaltet.
Wenn dies stattgefunden hat, ist der Anschluß P des Betriebsartwahlventils 21a geschlossen, und daher wird nur der Fluiddruck in dem Teil der Hauptleitung
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2, der sich auf der AufStromseite des Druckreduzierventils 101 befindet, der Federkammer 40 des Lastventils 17 über Steuerleitung 37 mit der Einführdüse 36 zugeführt. Daher wird das Lastventil 17 in Stellung V~ gestellt und dort gehalten. Da der Anschluß B des Betriebsartwahlventils 21a geschlossen ist, wird in ähnlicher Weise die Federkammer 82 des Steuerventils 83 mit dem Fluiddruck in dem bezüglich des Druckreduzierventils 101 aufstromseitigen Teil der Hauptleitung 2 über Steuerleitung 85 mit Einführdüse 83 beschickt und folglich wird das Steuerventil 75 in Stellung V2 gesetzt und auch dort gehalten. Daher ist der Fordermengensteuerabschnxtt 30 der Verstellpumpe 1 mit dem Behälter 27 verbunden, so daß.
die Förderleistung auf einem maximalen Wert festgehalten wird, der durch die Stellung der Stellschraube 55 bestimmt ist.
Jedoch ist der Steueranschluß 151 des Sperrventils 18a mit der Zweigleitung 20b über Steuerleitungen und 158 verbunden, da das Schaltventil 152 jetzt in der Stellung S,„ steht. Daher wird das Sperrventil 18a geöffnet, so daß das Fluid in dem Energiesanunler in die Hauptleitung 2 über das Sperrventil 18a und die Leitung 20b abgegeben wird.
Dander Fluiddruck auf der Abstromseite der ersten Düse 3ä gleichzeitig der Federkammer 114 des Druckreduzierventils 101 über Steuerleitung 34, die Düse 111 und die Steuerleitung 113 zugeführt wird, arbeitet das Druckreduzierventil 101 so, daß der Druck eines kombinierten Fluidstromes, der mit maximaler Förderleistung von der als feste volumetrische Pumpe
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arbeitenden Verstellpumpe 1 abgegeben wird und der aus dem Energiesammler 105 kommt, so reduziert, daß der Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und ι der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stellkraft aV„ der Feder 115 des Druckreduzierventils
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101 geregelt werden kann. Da die Fluiddurchflußsteuerung, bei der die Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf dem vorgegebenen Wert durch die Verwendung des Druckreduzierventils 101 in einem sogenannten Ventilsteuerschema geregelt wird, in der erläuterten Weise arbeitet, kann eine hochempfindliche, außerordentlich genaue Fluidsteuerung mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit am Anfang des Einspritzens erreicht werden. Da außerdem das von dem Energiesammler 105 abgegebene Fluid benutzt wird, können die Betätigungsvorrichtungen 4, 5 und 6 mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden. Das Verhältnis zwischen der Öffnung der ersten Düse 3a und der Ausgangsströmung zeigt Kurve b in Fig. 5. Man bemerke, daß, da die Stellkraft 4P_ größer als die Stellkraft ^P7. ist,
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der Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a, der während des Energiesammlerbetriebs, bei dem das Druckreduzierventil 101 arbeitet, angenommen wird, größer ist als die während des Energiesparbetriebs angenommene Druckdifferenz. Wie demzufolge die Kurven a und b in Fig. 5 zeigen, ist die Ausgangsströmung während' des Energiesammlerbetriebs größer als während des Energiesparbetriebs.
Man bemerke außerdem, daß während des Energiesammlerbetriebs das Begrenzungsventil 128 als Sicherheits-
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ventil oder als ein Drucksteuerventil für den Energiesammler arbeitet und die Lastdrucksteuerung durch das Begrenzungsventil 50a ausgeführt wird. Wenn Drucksteuerung im Energiesammlerbetrieb eingeleitet wird, wird der Saugdruck auf der Energiesammlerseite durch das Saugdruckaufnahmeventil 106 absorbiert.
2. Fall: Die Stellkraft 4P-, ist kleiner als die
Stellkraft ΔΡ '
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In diesem Fall sind das Betriebsartwahlventil 21a und das Schaltventil 152 in die Stellungen S-. und S-,-, gesetzt, die zweite Düse 3b ist vollkommen geschlossen und das Schaltventil 15 öffnet gleichzeitig mit dem Begrenzungsventil 50a, um den Einspritzzylinder 6 vorzuschieben.
Wenn dies geschehen ist, wie in dem vorher beschriebenen 1. Fall, dann arbeitet die Durchflußsteuereinrichtung im Energiesparbetrieb. Da jedoch die Stellkraft ΔΡ_ kleiner ist als die Stellkraft ΔΡΤ,
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regelt das Druckreduzierventil 101 selbst während des Energiesparbetriebs den Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stellkraft ΔΡ_. Das heißt,
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das Druckreduzierventil 101 und die erste Düse 3a bilden zusammen ein Durchflußsteuerventil. Das heißt, zusätzlich zur Regelung der Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite des Druckreduzierventils 101 und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stellkraft ΔΡΤ wird der Druckunterschied zwischen der
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Aufstromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a
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durch das Druckreduzierventil 101 geregelt. Folglich kann selbst im Energiesparbetrieb eine sehr hohe Ansprechempfindlichkeit erhalten werden, da die Steuerung durch das Druckreduzierventil 101 unabhängig von der Verstellpumpe 1 ausgeführt wird.
Wenn danach das Betriebsartwahlventil 21a und das Schaltventil 152 in die Stellungen S„ bzw. S-,2 9e~ setzt werden, arbeitet die Durchflußsteuereinrichtung im Energiesammlerbetrieb wie im vorher beschriebenen 1. Fall. Daher steuert das Druckreduzierventil 101 den Druckunterschied zwischen der AufStromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf die Stellkraft Δ P,,. Wenn demzufolge die - Stellkraft ΔΡΟ kleiner ist als die Stellkraft 4PT, ist das Verhältnis zwischen der ersten Düse 3a und der Ausgangsströmung so,wie Kurve c in Fig. 6 zeigt, die im wesentlichen identisch wie die während des Energiesparbetriebs ist. Man bemerke, daß die Kurve d in Fig. 6 das Verhältnis zwischen der Öffnung der ersten Düse 3a und der Ausgangsströmung zeigt, das angenommen wird, wenn die zweite Düse 3b während des Energiesammlerbetriebs geöffnet wird. Aus der Kurve d wird deutlich, daß die Ausgangsströmung durch einen durch die zweite Düse 3b bestimmten Zuwachs erhöht wird. Nichtsdestoweniger wird der Druckunterschied zwischen der Aufstromseite und der Abstromseite der zweiten Düse 3b durch das Ventil ebenfalls auf die Stellkraft 4PT geregelt.
Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig.4 dargestellten dritten Ausführungsform darin, daß die Funktion des in der
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dritten Ausführungsform verwendeten Steuerventils von dem Lastventil 70 übernommen wird und daß anstelle des Betriebsartwahlventils 21a in der dritten Ausführungsform das gleiche Betriebsartwahlventil wie in der ersten Ausführungsform verwendet wird.
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Die Durchflußsteuereinrichtung gemäß Fig. 7 arbeitet so, daß in der Stellung S, des Betriebsartwahlventils 21 die Energiesparleitung 34 geöffnet wird, damit der Fluiddruck auf der Abstromseite der ersten Düse 3a der Federkammer 40 des Lastventils 17 zugeführt werden kann. Während der Durchflußsteuerung arbeitet das Lastventil 17 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck auf der AufStromseite des Druckreduzierventils 101 und dem Druck auf der Abstromseite der ersten Düse 3a, um die Förderleistung der Verstellpumpe 1 im Energiesparbetrieb zu steuern. Wenn die Stellkraft ÄP_, der Feder 115 in dem DrUCkreduzierventil 101 kleiner ist als die Stellkraft ΔΡΤ der Feder 41 des Lastventils 17, arbeitet das
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Druckreduzierventil 101 während des Energiesparbetriebs wie im Fall der dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 4. Wenn andererseits die Stellkraft AP„ größer ist als ΔΡΤ, arbeitet das DrUCkreduzierventil 101 nicht. Wenn außerdem die Betätigungsvorrichtungen 4, 5 und 6 überhaupt nicht arbeiten, was beispielsweise nach Abschluß des Einfüllens des Harzes und während der Drucksteuerung, in der das Begrenzungsventil 50 den eingstellten Druck annimmt und daher arbeiten sollte, eintritt, dann wird das Lastventil 17 an einer Zwischenstellung zwischen den Stellungen V, und V~ gehalten, um die Taumelscheibe der Verstellpumpe 1 an einer
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neutralen Stellung zu halten, so daß die Drucksteuerung während der Förderleistung Null ausgeführt werden kann. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform arbeitet das Druckreduzierventil 101 jedoch, wenn die Stellkraft ΔΡ~ kleiner ist als die
Ca
Stellkraft AP7. , arbeitet jedoch nicht, wenn die
Li
Stellkraft ΛΡ_ größer ist als die Stellkraft ΔΡΤ.
Wenn andererseits das Betriebsartwahlventil 21 in der Stellung S„ steht, ist die Energiesparleitung (34, 32) geschlossen und gleichzeitig ist die Federkaminer 4 0 des Lastventils 17 mit einem Teil der Hauptleitung 2, der sich auf der AufStromseite des Druckreduzierventils 101 befindet, über die Steuerleitung 3 7 mit der Einführdüse 36 verbunden. Demzufolge wird der Druck im Innern der Federkammer 40 des Lastventils 17 gleich dem Druck im Innern der Steuerkammer 42, wodurch das Lastventil 17 in die Stellung V« gelangt. Dann wird die Taumelscheibe in eine Stellung geneigt, die durch die Einstellung der Stellschraube 55 bestimmt ist, um die Förderleistung zu erhöhen, so daß die Verstellpumpe 1 daher als eine feste volumetrische Pumpe arbeitet, die eine vorbestimmte Fluidmenge abgibt. Wenn das elektromagnetische Schaltventil 152 in der Stellung S„ während dieses Betriebszustandes steht, wird das Sperrventil 18a geöffnet und ermöglicht, daß der Energiesammler 105 Fluid abgibt. Das Druckreduzierventil 101 reduziert den Druck des Fluids aus dem Energiesammler 105, verbunden mit dem Fluid aus der Verstellpumpe 1, die dann als feste volumetrische Pumpe arbeitet. Das heißt, die Durchflußsteuerung wird im Energiesammlerbetrieb wie bei der dritten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt.
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Die in Fig. 8 dargestellte fünfte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsform in folgendem. In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist ein druckkompensiertes Bypassventil 18 in der Hauptleitung 2 zwischen der ersten Düse 3a und dem Druckreduzierventil 101 angeordnet, dessen Federkammer 4 mit dem Begrenzungsventil 50a strömungsmittelmäßig verbunden ist. Außerdem wird ein ferngesteuertes Schaltventil 202 wie dargestellt in Beziehung mit dem Betriebsartwahlventil 21a verwendet.
In der in Fig. 8 dargestellten Form der Erfindung sind die Stellkraft ΔΡΤ der Feder 41 des Lastventils
17, die Stellkraft ΔΡ.. der Feder 115 des Druckte
reduzierventils 101 und die Stellkraft 4Pn einer Feder 47 des Bypassventils 18 jeweils auf 10 kg/cm2, 6 kg/cm2 und 8 kg/cm2 eingestellt.
Ferner steht das Betriebsartwahlventil 21a in der Stellung S,, das Schaltventil 202 in der Stellung X-, und das Schaltventil 152 in der Stellung S11-
Wenn dies geschehen ist, schließt das Bypassventil 18 und bleibt stehen, wobei aus dem Energiesammler 105 kein Fluid abgegeben wird, jedoch arbeiten die Verstellpumpe 1, das Lastventil 17 und das Druckreduzierventil 101, so daß daher die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform der Erfindung im Energiesparbetrieb arbeitet.
Wenn das Betriebsartwah!|.ventil 21a und das Schaltventil 152 jeweils in die Stellungen S- und S, „
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gelangen, wird das Lastventil 17 in die Stellung ν-,, gesetzt und gehalten, wonach die Verstellpumpe 1 folglich.als feste volumetrische Pumpe arbeitet, die ihre maximale Förderleistung abgibt, das Bypassventil 18 geschlossen und gehalten wird und der Energiesammler 105 und das Druckreduzierventil 101 arbeiten, so daß die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 8 im Energiesammlerbetrieb arbeitet.
Wenn das Schaltventil 202 und das Schaltventil 152 danach in die Stellungen X„ bzw. S-,, gelangen, bleibt das Druckreduzierventil 101 geöffnet, der Energiesammler 105 arbeitet nicht und die Verstellpumpe 1 arbeitet als feste volumetrische Pumpe mit maximaler Förderleistung, und das Bypassventil 18 arbeitet so, daß überschüssiges Fluid in den Behälter 18 abgeleitet werden kann, um den Druckunterschied zwischen der AufStromseite und der Abstromseite der ersten Düse 3a auf den vorbestimmten Wert einzuregeln. Auf diese Weise arbeitet die Einrichtung im Energiesparbetrieb.
Demzufolge kann die Durchflußsteuereinrichtung gemäß' der fünften Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, wahlweise im Energiesparbetrieb oder im maximalen Förderbetrieb arbeiten. Außerdem kann im maximalen Betrieb die Einrichtung normalerweise im Energiesammlerbetrieb oder im Druckanpassungsbetrieb arbeiten.
Man bemerke, daß das in der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 8 verwendete Bypassventil 18 durch das Saugdruckaufnahmeventil 106 gemäß der in Fig.
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dargestellten dritten Ausführungsform der Erfindung ersetzt werden kann.
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Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte nunmehr deutlich geworden sein, daß die erfindungsgemäße Durchflußsteuereinrichtung zwei wählbare Betriebsarten unter dem Energiesparbetrieb und dem maximalen Förderbetrieb aufweist. Im einzelnen kann das Umschalten von der einen Betriebsart zur anderen durch Verändern der Ventilstellung des ferngesteuerten Schaltventils und des Ventils zu geeigneter Zeit, wie durch die Betätigungsvorrichtungen erfordert, ausgeführt werden. Während daher eine einzige Verstellpumpe für sämtliche Betriebsarten der Einrichtung verwendet wird, kann der Energieverbrauch durch das Umschalten der Einrichtung minimalisiert werden und andererseits kann durch Umschalten der Einrichtung auf maximale Förderleistung einschließlich des Druckanpassungsbetriebs und des Energiespeicherbetriebs nicht nur eine hohe Ansprechempfindlichkeit und eine außerordentlich schnelle Steuerbarkeit angenommen werden, sondern die Rückkopplungssteuerung der Geschwindigkeit und/oder des Druckes können ebenfalls erreicht werden. Wenn die Einrichtung mit maximaler Förderleistung arbeitet, kann außerdem Fluid von der Verstellpumpe unter hohem Druck in maximaler Förderleistung abgegeben und dann zu dem Behälter zurückgegeben werden, wobei die Druckenergie wirksam in Wärmeenergie umgesetzt wird, die das Fluid schnell aufwärmt. Daher kann die Aufwärmzeit vorteilhafterweise herabgesetzt werden.
Wenn darüber hinaus ein Leitungssystem für die erfindungsgemäße Durchflußsteuereinrichtung gebildet
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wird, kann die erfindungsgemäße Durchflußsteuereinrichtung ausschließlich für den Betrieb entweder des Druckanpassungsbetriebs oder des Energiesammlerbetriebs sowie nur des Energiesparbetriebs dadurch benutzt werden, daß eine einfache Modifikation, beispielsweise Schließen des Leitungssystems durch Verwenden eines Deckels oder eines Stopfens, benutzt wird. Daher trägt die erfindungsgemäße Einrichtung wirksam zur Standardisierung des Leitungssystems bei und erfüllt wirksam und schnell die Betriebsanforderungen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere für die Spritzgießmaschine wirkungsvoll einsetzbar, und zwar im Hinblick auf den Umstand, daß die verschiedenen Hydraulikzylinder und ihre zugehörigen Fluidschaltungskomponenten jeweils unter anderen Betriebsarten betrieben werden.
Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen gemäß der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben worden ist, ist festzuhalten, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von der Erfindung dem Fachmann möglich sind. Beispielsweise ist eine Pumpe von der Art beschrieben worden, bei der die Förderleistung absinkt, wenn der dem Förderabschnitt 3 0 zugeführte Fluiddruck ansteigt; diese Pumpe kann natürlich auch von der Art sein, bei der die Förderleistung zunimmt, wenn der dem Fördermengenabschnitt 3 0 zugeführte Druck absinkt. Außerdem kann statt der Düse 3a entweder ein eine Düse schaltendes Ventil gemäß 3c in Fig. 9 oder ein eine Düse schal-
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tendes Ventil gemäß 3d in Fig. 10 verwendet werden, wobei eine neutrale lastfreie Verbindung 300 genutzt werden kann.
Weiterhin kann das Betriebsartwahlventil die Form eines Schaltventils mit mehreren Anschlüssen, etwa ein Schaltventil mit zwei Anschlüssen sein. Im Falle eines Schaltventils mit zwei Anschlüssen kann es mit einem anderen Schaltventil mit zwei Anschlüssen kombiniert werden.
Es versteht sich, daß solche Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung liegen.
Zu den vorstehend erwähnten Spritzgießmaschinen gehören insbesondere auch die Spritzpressen, mit denen KunststofffFommteile aus in der Wärme ab- · bindendem Kunststoff hergestellt werden können.
Leerseite

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    ( /fJOurchflußsteuereinrichtung für ein strömungsfähiges Medium (fluid), welche wahlweise in einem Energiesparbetrieb und einem maximalen Förderbetrieb betrieben werden kann und folgende Merkmale besitzt:
    eine variable Verstellpumpe (1) mit einem Fördermengensteuerabschnitt (30); wenigstens einer Betätigungsvorrichtung (4, 5, 6); einer Hauptleitung (2), die sich zwischen der Verstellpumpe (1) und der Betätigungsvorrichtung erstreckt und wenigstens eine Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) besitzt; ein auf Last ansprechendes Lastventil (17) mit einer Steuerkammer und einer Federkammer; eine erste Fluidschaltung mit einer Energiesparleitung (32, 34) und einer ersten Steuerleitung (31), wobei der Druckunterschied zwischen der AufStromseite und der Abstromseite der Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) der Steuerkammer und der Federkammer des Lastventils
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    (17) so zugeführt wird, daß vermöge des Lastventils (17) der Fördermengensteuerabschnitt (30) wahlweise mit der Hauptleitung (2) und einem Fluidbehalter zur Steuerung der Förderleistung der Verstellpumpe (1) derart, daß der Druckunterschied auf einen vorbestimmten Wert im Energiesparbetrieb geregelt werden kann, verbunden ist; eine Zweigleitung (20a, 20b), die sich von einem auf der Aufstromseite der Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) befindlichen Teil der Hauptleitung (2) nach außen erstreckt; eine Ventileinrichtung (18, 18a) in der Zweigleitung (20a, 20b), die bei ruhiggehaltenen Lastventilen (17) und der mit maximaler Förderleistung arbeitenden Verstellpumpe (1) öffnet; ein Betriebsartwahlventil (21, 21a) auf der Energiesparleitung (32, 34) zum wahlweisen Schliessen und Öffnen der Energiesparleitung (32, 34); sowie eine zweite Steuerleitung (37), die die Federkammer (40) des Lastventils (17) mit einem Teil der Hauptleitung (2), der sich auf der Aufstromseite der Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) befindet, strömungsmittelmäßig verbinden kann,
    wodurch der Energiesparbetrieb eingenommen werden kann, wenn die Energiesparleitung (32, 34) geöffnet ist, um das Lastventil (17) zu aktivieren, und , andererseits, der maximale Eörderbetrieb eingenommen werden kann, wenn die Energiespar"leitung (32, 34) geschlossen ist, um die
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    Drücke in der Steuerkammer und der Federkammer des Lastventils (17) einander gleich zu machen, während das Lastventil (17) durch seine Feder in einer Stellung gehalten wird, wodurch die Verstellpumpe (1) ihre maximale Förderleistung abgeben und gleichzeitig die Ventileinrichtungen (18, 18a) sich öffnen können.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein druckkompensiertes Bypassventil
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    (18) ist, welches die Druckdifferenz zwischen der Aufstromseite und der Äbstromseite der Verengung auf einen vor-■ bestimmten Wert einregelt und dadurch den maximalen Förderbetrieb zu einem Druckanpassungsbetrieb macht.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Absperrventil ist, das mit einem Eingangsanschluss eines Energiesammlers (105) strömungsmittelmäßig verbunden ist, so daß der maximale Durchflußbetrieb zu einem Energiesammlerbetrieb wird·.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckkompensiertes Druckreduzierventil (101) in einem Teil der Hauptleitung (2) vorgesehen ist, der sich aufstromseitig von der Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) befindet, um den Druckunterschied auf den vorbestimmten Wert zu regeln.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein druckkompensiertes Bypassventil (18) zum Einregeln des Druckunterschiedes auf den vorbestimmten Wert und ein Absperrventil (18a) umfasst, das mit einer Eingangsöffnung eines Energiesammlers (105) strömungsmittelmäßig verbunden ist.
  6. 6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksteuerventil (75) zwischen dem Lastventil (17) und dem Fördermengensteuerabschnitt (30) zur wahlweisen strömungsmittelmäßigen Verbindung des Fördermengensteuerabschnitts (30) mit der Hauptleitung :(2) oder einem Anschluss (n) des Lastventils (17), sowie ein Druckbegrenzungsventil (50) vorgesehen sind, das mit einer Federkammer (82) des
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    Drucksteuerventils (75) strömungsmittelmäßig verbunden ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine zweite Steuerleitung (85) eine Einfuhr-Verengung (84) aufweist, wobei die Federkammer (82) des Drucksteuerventils (75) strömungsmittelmäßig mit der Hauptleitung (2) über die zweite Steuerleitung (85) verbunden ist.
  8. 8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zweigleitung
    (103) vorgesehen ist, die sich von der AufStromseite der Verengung (3, 3a, 3b, 3c, 3d) nach außen erstreckt, und daß ein Saugdruckaufnahmeventil (106) in der zweiten Zweigleitung (103) vorgesehen ist.
  9. 9.. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung eine Düse (3a, 3b) ist.
  10. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung ein Düsenschaltventil (3c) ist.
  11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung ein Düsenschaltventil (3d) mit einem neutralen lastfreien Kanal ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfuhr-Verengung eine Einführdüse (84) ist.
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