DE4121018C2 - Hydraulische Einrichtung für eine Sicherheitssteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung mit einem hydraulisch betätigten, in Patronenbauweise ausgeführten 2-Wege- Einbauventil in Sitzventilbauart nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.

Es ist schon eine solche hydraulische Einrichtung für eine Sicherheitssteuerung aus der DE 35 25 331 A1 bekannt, bei der ein 2-Wege-Einbauventil in Sitzventilbauart mit einem Ventilkörper und einem zusätzlichen, kraftschlüssig anliegenden Stellkolben ausgebildet ist. Bei diesem Einbauventil grenzen der Ventilkörper und der zugeordnete Stellkolben mit insgesamt sechs wirksamen Druckflächen an druckmittelgefüllte Räume, die über eine Schaltung mit einem 3/2-Schaltventil so angeschlossen sind, daß das Einbauventil als selbstschließendes Ventil arbeiten kann und zum Öffnen und Schließen des Einbauventils eine Steuerkammer über das 3/2-Schaltventil ansteuerbar ist. Auf diese Weise lassen sich mit diesem Einbauventil hohe Sicherheits-Anforderungen erfüllen. Es kann nun in vielen Fällen von Nachteil sein, daß der Ventilkörper des Einbauventils keinen Feinsteuerzapfen aufweist und deshalb nur relativ harte Schaltvorgänge steuerbar sind. Außerdem arbeitet der Stellkolben als Hydrozylinder mit gleich großen wirksamen Flächen, von dessen Betätigungskolben aus nach beiden Seiten Stößel ragen, die dicht und gleitend im Gehäuse geführt sind.

Fernerhin sind auch 2-Wege-Einbauventile in Sitzventilbauweise bekannt, bei denen der Ventilkörper einen die Verbindung zwischen den beiden Hauptanschlüssen steuernden Feinsteuerzapfen aufweist, so daß das Ventil als Drosselpatrone verwendbar ist. Ein solcher Feinsteuerzapfen führt meist zu einem schlechten Schließverhalten der Drosselpatrone, so daß sich diese zur Verwendung in komplexen Sicherheits-Steuerungen schlecht eignet. Auch ist bei solchen Drosselpatronen kein Zusammenhang mit Sicherheitsschaltungen erkennbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsbildenden hydraulischen Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung bei einem 2-Wege-Einbauventil in Sitzventilbauart mit einem Ventilkörper und einem zusätzlichen Stellkolben das Steuerungsverhalten, insbesondere beim Schließen, zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden hydraulischen Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Die erfindungsgemäße hydraulische Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung mit einem hydraulisch betätigten 2- Wege-Einbauventil in Sitzventilbauweise mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß sie bei einer Ausbildung als Drosselpatrone zu einem erheblich verbesserten Schließverhalten führt. Durch die größere Schaltüberdeckung erzielt das Einbauventil eine bessere Dämpfung. Dabei läßt sich das verbesserte Schließverhalten bei dem drosselnd arbeitenden Einbauventil mit relativ einfachen Mitteln erreichen, wobei hohe Sicherheitsanforderungen weiterhin erfüllbar sind. Zudem eignet sich das Einbauventil besonders zur Erfüllung zusätzlicher Bedingungen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen hydraulischen Einrichtung möglich.

Zweckmäßig ist eine Ausbildung nach Anspruch 2, da die Drosselstelle Einstellungen erleichtert und die vorsteuernden Schaltventile vor zu großen Belastungen durch Steuerölströme schützt. Besonders günstig ist eine Ausbildung nach Anspruch 3, wodurch ohne Einschränkung von Sicherheitsfunktionen der Ventilkörper gegenüber dem Druck im radial herangeführten, zweiten Hauptanschluß druckausgeglichen ist. Gemäß den Unteransprüchen 4 bis 7 kann das Einbauventil vorteilhaft an verschiedene Patronenbauweisen angepaßt werden. Ferner ist eine Ausbildung nach Anspruch 9 besonders zweckmäßig, wenn das Einbauventil für eine hydraulische Schließsicherung für Spritzgießmaschinen verwendet wird. Äußerst vorteilhaft ist eine Bauweise nach Anspruch 13, wodurch das Einbauventil beim Öffnen der Form im abfließenden Druckmittelstrom als Rückschlagventil wirken kann, das auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen nur einen geringen Durchflußwiderstand verursacht.

Zeichnung

Sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung mit einem Zwei-Wege-Ein­ bauventil im Zusammenhang mit der Steuerung eines Schließzylinders einer Spritzgießmaschine in vereinfachter Darstellung und die Fig. 2, 3 und 4 eine zweite, dritte bzw. vierte Ausführungsform der hydraulischen Einrichtung in vereinfachter Darstellung. Die Fig. 5 und 6 zeigen Teile einer fünften bzw. sechsten Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 zeigt eine hydraulische Einrichtung 10 für eine Sicher­ heits-Steuerung mit einem Zwei-Wege-Einbauventil 11, in Sitzventil­ bauart, wie es zur Steuerung eines doppelt wirkenden Schließzylin­ ders 12 für die Form 13 einer Spritzgießmaschine verwendet wird. Das Einbauventil 11 ist in eine erste Arbeitsleitung 14 geschaltet, die von einem 4/3-Proportionalventil 15 zu einem ersten Anschluß 16 des Schließzylinders 12 geführt ist, bei dessen Druckbeaufschlagung der Schließzylinder die Form 13 schließt. Das Proportionalventil 15 steht über eine zweite Leitung 17 mit einem zweiten Anschluß 18 des Schließzylinders 12 in Verbindung, bei dessen Druckbeaufschlagung die Form 13 geöffnet werden kann. Das Proportionalventil 15 wird über eine Zulaufleitung 19 mit Druckmittel aus einem nicht näher dargestellten Drucknetz versorgt und ist zu einem Tank 21 entlastet.

Das Zwei-Wege-Einbauventil 11 ist in der üblichen Patronenbauweise aufgebaut und hat einen als Sitzventil ausgebildeten Ventilkörper 22, der einen im Gehäuse 23 geführten Führungskolben 24 mit größerem Durchmesser aufweist. Im Gehäuse 23 ist axial an den Ventilkörper 22 ein mit A bezeichneter erster Hauptanschluß 25 herangeführt, während ein mit B bezeichneter zweiter Hauptanschluß 26 radial an den Ven­ tilkörper 22 heranführt. Dabei führt der zweite Hauptanschluß 26 in einen Ringraum 27, der bei einem am Ventilsitz 28 anliegenden Ven­ tilkörper 22 vom ersten Hauptanschluß 25 getrennt ist und dessem Druck gegenüber der Ventilkörper 22 druckausgeglichen ist. Ferner weist der Ventilkörper 22 einen dem ersten Hauptanschluß 25 zugeord­ neten Feinsteuerzapfen 29 auf, so daß das Einbauventil 11 mit größe­ rer Schaltüberdeckung arbeiten kann und somit eine bessere Dämpfung bewirkt.

Das Zwei-Wege-Einbauventil 11 weist ferner einen Stellzylinder 31 auf, dessen im Gehäuse 23 geführter Stellkolben 32 mit seinem bol­ zenförmigen Stößel 33 kraftschlüssig am Führungskolben 24 anliegt. Der Stellkolben 32 begrenzt mit seiner von den Hauptanschlüssen 25, 26 abgewandten Rückseite 34 eine erste Steuerkammer 35, welche über eine erste Steuerleitung 36 stets mit der Zulaufleitung 19 in Ver­ bindung steht. Ferner ist in der ersten Steuerkammer 35 eine Feder 37 angeordnet, welche den Ventilkörper 22 in Richtung seiner Schließstellung belastet.

Der Führungskolben 24 am Ventilkörper 22 begrenzt mit seiner den Hauptanschlüssen 25, 26 zugewandten, ringförmigen Vorderfläche 38 eine ringförmige, zweite Steuerkammer 39, deren Druck den Ventilkör­ per 22 in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagt. Von dieser zweiten Steuerkammer 39 führt eine zweite Steuerleitung 41 parallel zur er­ sten Steuerleitung 36 ebenfalls zur Zulaufleitung 19. Dabei sind in diese zweite Steuerleitung 41 hintereinander zwei 3/2-Schaltventile 42 und 43 geschaltet, die mechanisch von einem nicht näher gezeich­ neten vorderen und einem hinteren Schutzgitter der Spritzgießmaschi­ ne betätigbar sind. In ihren normalen, federzentrierten Parallel­ stellungen, welche die Schaltventile 42, 43 bei geschlossenen Schutzgittern einnehmen, wird die zweite Steuerkammer 39 über die zweite Steuerleitung 41 mit der Zulaufleitung 19 verbunden. Beim Öffnen eines oder beider Schutzgitter nehmen die Schaltventile 42, 43 eine Kreuzstellung ein, wodurch die zweite Steuerkammer 39 zum Tank 21 entlastet wird.

Im Einbauventil 11 wird von einer den Arbeitsanschlüssen 25, 26 zu­ gewandten, ringförmigen Vorderseite 44 des Stellkolbens 32 und von der von den Arbeitsanschlüssen 25, 26 abgewandten Rückseite 45 des Führungskolbens 24 ein abgestufter Ringraum 46 begrenzt, der über eine Ablaufleitung 47 zum Tank 21 entlastet ist. Ferner ist der Füh­ rungskolben 24 so groß ausgebildet, daß seine ringförmige Vorder­ fläche 38 größer ist als die Rückseite 34 des Stellkolbens 32.

Von dem mit A bezeichneten ersten Hauptanschluß 25 des Einbauventils 11 geht ferner eine dritte Steuerleitung 48 ab, welche in die zweite Steuerleitung 41 im Bereich zwischen Einbauventil 11 und Schaltven­ tile 42, 43 mündet. In diese dritte Steuerleitung 48 ist ein erstes Rückschlagventil 49 so geschaltet, daß es zu den 3/2-Schaltventilen 42, 43 hin öffnet. Ferner ist in die dritte Steuerleitung 48 eine Drosselstelle 51 geschaltet, welche dem ersten Rückschlagventil 49 vorgeschaltet ist.

In die erste Arbeitsleitung 14 im Bereich zwischen 2-Wege-Einbauven­ til 11 und Schließzylinder 12 ist eine 2-Wege-Patrone 52 geschaltet, die über ein erstes Vorsteuerventil 53, ein zweites Vorsteuerventil 54 sowie ein Wechselventil 55 ansteuerbar ist. Beide Vorsteuerven­ tile 53, 54 sind als magnetbetätigte 3/2-Ventile ausgebildet. Die Zwei-Wege-Patrone 52 muß zum Schließzylinder 12 hin wie ein Rück­ schlagventil wirken, damit das Werkzeug durch äußere Kräfte nicht zurückfedern kann. Beim Öffnen des Werkzeuges am Schließzylinder 12 wird die Patrone 52 mit Hilfe des ersten Vorsteuerventils 53 für einen freien Rückfluß entsperrt. Mit Hilfe des zweiten Vorsteuerven­ tils 54 läßt sich die Patrone 52 zusätzlich sperren; diese Sperrung ist dann erforderlich, wenn für das Proportional-Wege-Ventil 15 ein Regelventil eingesetzt wird, das durch seinen Nullschnitt eine ent­ sprechende Leckage aufweist.

Die Wirkungsweise der hydraulischen Einrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei insoweit auf die Funktion bei einer Spritzgießma­ schine eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.

Bei Spritzgießmaschinen ist auf der Schließseite eine Sicher­ heits-Steuerung erforderlich, die ein unbeabsichtigtes Schließen der Form 13 verhindert. Zu diesem Zweck wird in der Praxis ein zusätz­ liches Ventil, das Zwei-Wege-Einbauventil 11 eingesetzt, das abhän­ gig von der Stellung des Schutzgitters in der Spritzgießmaschine gesteuert wird. Bei geöffnetem Schutzgitter muß dieses Ventil den Volumenstrom zum Schließzylinder 12 unterbrechen. In der Regel ist bei großen Maschinen dieses Ventil ein stellungsüberwachtes Einbau­ ventil, das von stößelbetätigten Schaltventilen 42, 43 angesteuert wird. Die beiden Schaltventile 42, 43 sind bei dem vorderen und hin­ teren Schutzgitter angeordnet und werden mechanisch zwangsgesteuert. Bei offenem Schutzgitter bewirken sie ein Schließen des Einbauven­ tils. Häufig ist es erforderlich, daß die Form 13 auch bei offenem Schutzgitter noch aufgefahren werden muß, um z. B. Spritzteile ma­ nuell zu entnehmen. Das als Sicherheitspatrone arbeitende Einbau­ ventil 11 ist deswegen zwischen das richtungssteuernde Proportional­ ventil 15 und den Schließzylinder 12 geschaltet, um dadurch folgende Funktionen zu erfüllen.

Bei einem offenen Schutzgitter muß der Volumenstrom zum Schließzy­ linder 12 gesperrt werden. Bei geschlossenem Schutzgitter muß wäh­ rend der Funktion Schließen der Form 13 ein freier Durchgang des Volumenstroms zum Schließzylinder 12 möglich sein. Bei der Funktion Öffnen der Werkzeugform muß ein freier Durchgang des zurückfließen­ den Volumenstroms vom Schließzylinder 12 zum Proportionalventil 15 gewährleistet sein; diese Funktion muß auch bei offenem Schutzgitter möglich sein. Ferner gehört es zu den Sicherheitsfunktionen derarti­ ger Einrichtungen, daß bei einem Druckabfall durch Undichtheit in einer Vorsteuerleitung zum Einbauventil kein Öffnen der Sicherheits­ patrone auftreten darf. Aus diesem Grund wird mit negierter Vorsteu­ erung gearbeitet, bei welcher das Einbauventil vom Systemdruck zwangsweise geschlossen gehalten wird. Im einzelnen arbeitet die hydraulische Einrichtung 10 zur Steuerung des Schließzylinders 12 wie folgt.

Funktion Schließen der Werkzeugform

Für diese Funktion ist Voraussetzung, daß das vordere und das hin­ tere Schutzgitter geschlossen sind. Dann kann das Proportionalventil 15 in seine parallele Schaltstellung 56 gesteuert werden, so daß ein Volumenstrom von der Zulaufleitung 19 über die erste Arbeitsleitung 14 zum Schließzylinder 12 strömt und die Form 13 schließt. Mit dem Schließen der beiden Schutzgitter werden die vorsteuernden Schalt­ ventile 42, 43 von ihren Federn in die gezeichneten Parallelstellun­ gen geschaltet. Dadurch kann sich der Systemdruck aus dem Zulaufka­ nal 19 über die offene zweite Steuerleitung 41 in der zweiten Steu­ erkammer 39 aufbauen. Infolge der größeren ringförmigen Vorderfläche 38 am Führungskolben 24 wird der Ventilkörper 22 gegen die Kraft des Druckes auf die kleinere Rückseite 34 des Stellkolbens 32 und gegen die Kraft der Feder 37 geöffnet. Wird während des Schließens der Werkzeugform 13 eines der Schutzgitter aufgerissen, dann wird über das betreffende Schaltventil 42 bzw. 43 die zweite Steuerkammer 39 zum Tank entlastet und das Einbauventil 22 schließt. Bevor bei die­ sem Schließvorgang der Ventilkörper 22 auf dem Ventilsitz 28 auf­ trifft wird die hydraulische Verbindung vom Hauptanschluß B nach A durch den Feinsteuerzapfen 29 angedrosselt, der in die Ausnehmung am Hauptanschluß A eintaucht. Bei diesem Schließvorgang muß Druckmittel auf der Seite des ersten Hauptanschlusses 25 verdrängt werden, das nunmehr über die dritte Steuerleitung 48 und das sich öffnende Rück­ schlagventil 49, die zweite Steuerleitung 41 und das Schaltventil 42 oder das Schaltventil 43 zum Tank 21 entlastet wird. Auf diese Weise wird ein wesentlich verbessertes Schließverhalten des als Drossel­ ventil ausgebildeten Einbauventils 11 erreicht, so daß ein relativ zügiges und doch weiches Absperren des Volumenstroms zum Schließzy­ linder 12 erfolgen kann. Auf die Steuerung der Zwei-Wege-Patrone 52 braucht in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen zu werden.

Funktion Öffnen der Werkzeugform 13 bei geschlossenen Schutzgittern

Für diese Funktion wird das Proportionalventil 15 in seine andere, zweite Schaltstellung 57 ausgelenkt, wobei Druckmittel von der Zu­ laufleitung 19 zum zweiten Anschluß 18 des Schließzylinders 12 strömt und somit die Form 13 öffnet. Bei geschlossenen Schutzgittern befinden sich die Schaltventile 42, 43 in den federzentrierten, ge­ zeichneten Parallelstellungen, so daß der Systemdruck in der Zulauf­ leitung 19 über die zweite Steuerleitung 41 in der zweiten Steuer­ kammer 39 auf die ringförmige Vorderfläche 38 des Führungskolbens 24 wirken kann. Gleichzeitig wird über die erste Steuerleitung 36 die erste Steuerkammer 35 entlastet, während in Schließrichtung die Kraft der Feder 37 wirkt. Durch die überwiegende öffnende Kraft am Führungskolben 24 wird der Ventilkörper 22 aufgesteuert und gibt die Verbindung zwischen den Hauptanschlüssen A, B frei. Die Zwei-We­ ge-Patrone 52 wird in üblicher Weise von einer nicht näher gezeichneten Maschinensteuerung über die Vorsteuerventile 53 und 54 in ihre Auf-Stellung gesteuert. Das Proportionalventil 15 kann damit in seiner Schaltstellung 57 das Öffnen der Form 13 in stetiger Weise steuern.

Funktion Öffnen der Werkzeugform 13 bei offenem Schutzgitter

Bei dieser Funktion wird das Proportionalventil 15 wieder in seine zweite Schaltstellung 57 gesteuert, wodurch die erste Arbeitsleitung zum Tank 21 entlastet wird. Damit ist gleichzeitig über die erste Steuerleitung 36 auch die erste Steuerkammer 35 entlastet. Zugleich wird bei einem offenen Schutzgitter über eines der Schaltventile 42, 43 die zweite Steuerkammer 39 über die zweite Steuerleitung 41 zum Tank entlastet. Vom Schließzylinder 12 über den ersten Anschluß 16 abströmendes Druckmittel drückt im ersten Hauptanschluß 25 auf die Sitzfläche des Ventilkörpers 22 und öffnet ihn gegen die Kraft der Feder 37. Ventilkörper 22 und Stellkolben 32 wirken nun zusammen wie ein Rückschlagventil, das den Druckmittelstrom vom Hauptanschluß A nach Anschluß B durchläßt.

Mit der hydraulischen Einrichtung 10 lassen sich somit hohe Sicher­ heitsanforderungen erfüllen, wobei das Einbauventil 11 in vorteil­ hafter Weise mit Feinsteuerzapfen 29 ausgebildet ist, das in Verbin­ dung mit Rückschlagventil 49 und der Steuerleitung 48 ein ausge­ zeichnetes Schließverhalten aufweist. Zudem läßt sich die Patrone bei relativ einfacher Bauweise so gestalten, daß sie gegenüber dem Druck am zweiten Hauptanschluß B druckausgeglichen ist, und keine Angriffsfläche zum ungewollten Öffnen aufweist.

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Einrichtung 60, die sich von der er­ sten Einrichtung 10 nach Fig. 1 vor allem durch ein anderes Zwei-Wege-Einbauventil 61 unterscheidet, das einen Ventilkörper 62 aufweist. Im übrigen sind aber gleiche Bauelemente wie in Fig. 1 auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der zweiten Einrichtung 60 weist der Führungskolben 24 am Ven­ tilkörper 62 einen gleichgroßen Durchmesser auf wie der Stellkolben 32 im Stellzylinder 31. Der mit B bezeichnete zweite Hauptanschluß 26 führt in einen Ringraum 63, welcher von der Vorderfläche 38 des Führungskolbens 24 begrenzt wird. Ferner durchdringt der Stößel 33 des Stellzylinders 31 dicht und gleitend eine Trennwand, wodurch der im Steilzylinder 31 an der Vorderseite 44 des Stellkolbens 32 lie­ gende zweite Ringraum 46 von einem dritten Ringraum 64 getrennt ist, der an die Rückseite 45 des Führungskolbens 24 grenzt. Während der dritte Ringraum 64 über die Ablaufleitung 47 zum Tank entlastet ist, wird nun der zweite Ringraum 46 im Stellzylinder 31 für die Funktion der zweiten Steuerkammer benutzt und steht deswegen mit der zweiten Steuerleitung 41 in Verbindung. Bei dieser zweiten Einrichtung 60 kann als Einbauventil 61 eine handelsübliche Patrone mit Feinsteuer­ zapfen verwendet werden, wodurch sich eine einfache, kostengünstige und platzsparende Bauweise ergibt. Dabei sind der Ventilkörper 62 und der Stellkolben 32 so ausgebildet, daß die Summe aus der ring­ förmigen Vorderseite 38 im ersten Ringraum 63 und die ringförmige Vorderseite 44 des Stellkolbens 32 zusammen größer sind als die von der Feder 37 und vom Druck in der ersten Steuerleitung 36 beauf­ schlagte Rückseite 34 des Stellkolbens 32.

Mit der zweiten Einrichtung 60 lassen sich im wesentlichen die glei­ chen Funktionen wie mit der ersten Einrichtung 10 nach Fig. 1 er­ reichen. Im Unterschied zu Fig. 1 werden bei der zweiten Einrich­ tung 60, bei der einfachheitshalber nur ein einzelnes Schaltventil 42 dargestellt ist, beim Absperren der ersten Arbeitsleitung 14 durch den Ventilkörper 62, der als zweite Steuerkammer benutzte zweite Ringraum 46 über die Steuerleitung 41 und das Schaltventil 42 zum Tank entlastet, während der erste Ringraum 63 über den Hauptan­ schluß B und die erste Steuerkammer 35 über die erste Steuerleitung 36 weiterhin unter Systemdruck stehen. Auch hier wird beim Schließvorgang durch den Ventilkörper 62 Druckmittel über das Rück­ schlagventil 49 und die dritte Steuerleitung 48 zum Tank hin ver­ drängt, so daß das Einbauventil 61 ein besseres Schließverhalten aufweisen kann. Zum Öffnen des Einbauventils 61 wird auch die zweite Steuerkammer 46 mit Druck belastet, so daß beide Seiten des Stell­ kolbens 32 vom Systemdruck beaufschlagt sind, ebenso wie die Vorder­ fläche 38 des Ventilkörpers 62, wodurch dieser gegen die Kraft der Feder 35 geöffnet wird.

Die Fig. 3 zeigt in vereinfachter Form eine dritte hydraulische Einrichtung 70, die sich von der zweiten Einrichtung 60 nach Fig. 2 vor allem durch ein anderes 2-Wege-Einbauventil 71 unterscheidet, wobei im übrigen gleiche Bauelemente wie von Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen werden. Das Einbauventil 71 in Fig. 3 hat einen anderen Ventilkörper 72, der sich von dem Ventilkörper 62 von Fig. 2 dadurch herleiten läßt, daß auf den Führungskolben 24 noch ein Zusatzkolben 73 mit demgegenüber größerem Durchmesser aufgesetzt ist. Der Ventilkörper 72 ist somit als Stufenkolben ausgebildet. Der Zusatzkolben 73 begrenzt mit einer den Hauptanschlüssen A, B zuge­ wandten, vorderen Ringfläche 74 eine vierte Ringkammer 75, die über einen parallelen Abschnitt 76 mit der zweiten Steuerleitung 41 Ver­ bindung hat. Der Stellzylinder 31 kann dabei unverändert beibehalten und angesteuert werden. Bei der dritten Einrichtung 70 ist der Ven­ tilkörper 72 und der Stellkolben 32 so ausgebildet, daß die Summe aus Vorderfläche 38 am Führungskolben 24, vordere Ringfläche 74 am Zusatzkolben 73 und ringförmige Vorderseite 44 am Stellkolben 32 zusammen größer sind als die von der Feder belastete Rückseite 34 des Stellkolbens 32.

Die Wirkungsweise der dritten Einrichtung 70 entspricht weitgehend der Wirkungsweise der zweiten Einrichtung 60, wobei beim Öffnen des Ventilkörpers 72 neben mit dem mit dem Hauptanschluß B verbundenen Ringraum 63 und der ersten Steuerkammer 35 zusätzlich über die zwei­ te Steuerleitung 41 der zweite Ringraum 46 und der vierte Ringraum 75 mit Systemdruck beaufschlagt werden, wobei die beiden letztge­ nannten Ringräume als zweite Steuerkammer dienen. Zum Schließen des Einbauventils 71 werden in entsprechend umgekehrter Weise der zweite Ringraum 46 und der vierte Ringraum 75 über das Schaltventil 42 zum Tank entlastet.

Die Fig. 4 zeigt eine vierte Einrichtung 80, die sich von der drit­ ten Einrichtung 70 nach Fig. 3 vor allem dadurch unterscheidet, daß bei dem Einbauventil 81 die den Stößel 33 des Stellkolbens 31 dicht und gleitend führende Trennwand entfällt, so daß der Ringraum zwi­ schen Zusatzkolben 73 und Stellkolben 32 nicht eigens angesteuert wird, sondern über die Ablaufleitung 47 zum Tank entlastet ist. Die zweite Steuerleitung 41 ist somit nur noch mit dem vierten Ringraum 75 verbunden. Bei diesem Einbauventil 81 muß als Bedingung für das Öffnen des Ventilkörpers 82 erfüllt werden, daß dessen Vorderfläche 38 und die vordere Ringfläche 74 zusammen größer sind als die von der Feder 35 belastete Rückseite 34 am Stellkolben 32. Zum Öffnen und Schließen des Ventilkörpers 82 muß lediglich der vierte Ringraum 75 über das Schaltventil 42 mit Systemdruck beaufschlagt, bzw. zum Tank entlastet werden. Auch beim Einbauventil 81 wird beim Schließen des Ventilkörpers 82 der zum Schließzylinder 12 hin verlaufende Strang der Arbeitsleitung 14 über das Rückschlagventil 49 und die dritte Steuerleitung 48 entlastet. Bei dem Einbauventil 81 dient somit lediglich der vierte Ringraum 75 als zweite Steuerkammer.

Die Fig. 5 zeigt einen Teil einer fünften Einrichtung 90, die sich von der ersten Einrichtung 10 nach Fig. 1 lediglich dadurch unter­ scheidet, daß in die zweite Steuerleitung 41 im Bereich zwischen zweiter Steuerkammer 39 und 3/2-Schaltventil 42 ein Wechselventil 91 geschaltet ist, das zusätzlich über eine Hilfssteuerleitung 92 an den ersten, axialen Hauptanschluß 25 hydraulisch angeschlossen ist. Über dieses Wechselvnetil 91 kann abwechselnd der Druck in der Zu­ laufleitung 19 oder der Druck im mit A bezeichneten, ersten Hauptan­ schluß 25 in die zweite Steuerkammer 29 gesteuert werden.

Durch diese spezielle Verschaltung mit Wechselventil 91 wird er­ reicht, daß beim Öffnen der Schließform 13 in Schaltstellung 57 des Proportionalventils 15 das 2-Wege-Einbauventil 11 auch bei ungünsti­ gen Betriebsbedingungen im abfließenden Druckmittelstrom als Rück­ schlagventil arbeiten kann, das nur einen geringen Widerstand auf­ weist. Wenn nämlich das Proportionalventil 15 den abfließenden Druckmittelstrom androsselt, baut sich in der ersten Arbeitsleitung 14 ein Druck auf, der über die erste Steuerleitung 36 in der ersten Steuerkammer 35 wirkt und dort die Rückseite 34 des Stellkolbens 32 in Richtung Einbauventil-Schließen beaufschlagt. Gleichzeitig wird aber der Druck im ersten Hauptanschluß 25 über die Hilfssteuerlei­ tung 29, das Wechselventil 19 und einen Teil der zweiten Steuerlei­ tung 41 in die zweite Steuerkammer 39 geführt und wirkt auf die ringförmige Vorderfläche 38 des Führungskolbens 24 in öffnender Richtung, so daß auch bei einem Bremsen des Formöffnens durch das Proportionalventil 15 die Rückschlagventil-Funktion des Einbauven­ tils 11 nicht beeinträchtigt wird. Nach wie vor wird über die von den Schutzgittern der Spritzgießmaschine gesteuerten 3/2-Schaltven­ tile 42, 43 das Einbauventil 11 in die kontrollierte Stellung ge­ steuert. Ferner kann mit dem Öffnen der Form 13 gleichzeitig das Schutzgitter geöffnet werden, was gerade bei manueller Entnahme des Spritzlings einen Zeitgewinn während des Ablaufzyklus bedeutet.

Die Fig. 6 zeigt einen Teil einer sechsten Einrichtung 100, die sich von der Einrichtung 10 nach Fig. 1 lediglich dadurch unter­ scheidet, daß die erste Steuerleitung 36 anstelle an die erste Ar­ beitsleitung 14 nunmehr an die Zulaufleitung 19, also stromaufwärts vom Proportionalventil 15, angeschlossen ist. Die Arbeitsleitung 14 und die Zulaufleitung 19 werden dabei als den Arbeitsdruckmittel­ strom führende Hauptleitungen aufgefaßt.

Die Wirkungsweise der sechsten Einrichtung 100 entspricht weitgehend derjenigen der ersten Einrichtung 10, jedoch wird bei ihr infolge des geänderten Abgriffs der ersten Steuerleitung 36 von der Zulauf­ seite 19 auf die Funktion Öffnen der Form 13 bei offenem Schutzgit­ ter, also bei betätigten Schaltventilen 42, 43 verzichtet. Der Druck der Zulaufleitung 9 wirkt über die erste Steuerleitung 36 stets in der ersten Steuerkammer 35 und hält bei entlasteter zweiter Steuer­ kammer 39 das Einbauventil 11 geschlossen. Der Verzicht auf diese Funktion ermöglicht eine relativ einfache Bauweise der Einrichtung 100.

Die Funktion des Wechselventils 91 in Fig. 5 kann ohne weiteres auch von zwei Rückschlagventilen erfüllt werden. Die spezielle Verschaltung mit Hilfe des Wechselventils 91 bzw. die unterschiedliche Anbindung der ersten Steuerleitung 36 an die Hauptleitungen (erste Arbeitslei­ tung 14 in Fig. 5 sowie Zulaufleitung 19 in Fig. 6) kann sinngemäß entsprechend auch auf die Einbauventile nach den Fig. 2, 3 und 4 angewandt werden.

Claims (14)

1. Hydraulische Einrichtung für eine Sicherheits-Steuerung, insbesondere für die hydraulische Schließsicherung einer Spritzgießmaschine, mit einem hydraulisch betätigten in Patronenbauweise ausgebildeten 2-Wege-Einbauventil in Sitzventilbauart, das in einem Gehäuse einen von wenigstens einem Führungskolben im Gehäuse geführten Ventilkörper aufweist, der kraftschlüssig mit einem Stellkolben eines Stellzylinders in Wirkverbindung steht, wobei der Ventilkörper die hydraulische Verbindung zwischen einem axial an ihn herangeführten ersten Hauptanschluß über einen Ventilsitz zu einem radial herangeführten, zweiten Hauptanschluß steuert und mit mindestens einer ersten Steuerkammer am Stellkolben, welche über eine erste Steuerleitung mit einer Arbeitsdruckmittel führenden Hauptleitung hydraulisch verbunden ist, um abhängig von deren Druck den Ventilkörper in Richtung Schließstellung zu belasten sowie mit wenigstens einer zweiten Steuerkammer am Stellkolben und/oder am Ventilkörper, um den Ventilkörper bzw. Stellkolben in Richtung einer Offenstellung zu belasten, wobei die zweite Steuerkammer mit der Seite des zweiten Hauptanschlusses über eine zweite Steuerleitung verbunden ist, in die ein 3/2-Wege-Schaltventil geschaltet ist, welches das unter dem Einfluß des Drucks in der Hauptleitung selbstschließende Einbauventil durch Druckbelastung der zweiten Steuerkammer öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (22; 62; 72; 82) einen die Verbindung, zwischen den beiden Hauptanschlüssen (25, 26) steuernden Feinsteuerzapfen (29) aufweist, daß von dem ersten Hauptanschluß (25) eine dritte Steuerleitung (48) abzweigt und zur zweiten Steuerleitung (41) im Bereich zwischen zweiter Steuerkammer (39; 46; 75) und Schaltventil (42) geführt ist und daß in die dritte Steuerleitung (48) ein zur zweiten Steuerleitung (41) hin öffnendes Rückschlagventil (49) geschaltet ist.

2. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die dritte Steuerleitung (48) eine Drosselstelle (51) ge­ schaltet ist, insbesondere zwischen erstem Hauptanschluß (25) und Rückschlagventil (49).

3. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Hauptanschluß (26) in einen Ringraum (27) führt, dessem Druck gegenüber der Ventilkörper (22) druckausgegli­ chen ausgebildet ist.

4. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskolben (24) des Ventilkörpers (22) einen größeren Durchmesser aufweist als der geführte Stellkolben (32) des Stellzy­ linders (31) und daß der Führungskolben (24) mit seiner den Haupt­ anschlüssen (25, 26) zugewandten, ringförmigen Vorderfläche (38) die zweite Steuerkammer (39) begrenzt, während dessen von den Hauptan­ schlüssen (25, 26) abgewandte Rückseite (45) sowie die ringförmige Vorderseite (44) des Stellkolbens (32) einen zum Tank (21) entla­ steten Ringraum (46) begrenzen und daß die Rückseite (34) des Stell­ kolbens (32) die erste Steuerkammer (35) begrenzt, wobei die ring­ förmige Vorderfläche (38) in der zweiten Steuerkammer (39) größer ist als die Rückseite (34) in der ersten Steuerkammer (35) (Fig. 1).

5. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskolben (24) des Ventilkörpers (62) und der Stellkolben (32) des Stellzylinders (31) gleichgroße Durchmesser aufweisen, daß der Stellkolben (32) mit seiner Rückseite (34) die erste Steuerkammer (35) und mit seiner ringförmigen Vorderseite (44) einen als zweite Steuerkammer dienenden Ringraum (46) begrenzt, wobei die Rückseite (45) des Führungskolbens (24) zum Tank (21) entlastet ist und daß der zweite, radial herangeführte Hauptauslaß (26) in einem Ringraum (63) mündet, der von einer ringförmigen Vorderfläche (38) des Führungskolbens (24) begrenzt wird, und daß die Summe aus ringförmiger Vorderfläche (38) des Führungskolbens (24) und ringförmiger Vorderseite (44) des Stellkolbens (32) größer ist als die Rückseite (34) des Stellkolbens (32) (Fig. 2).

6. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (72) als Steuerkolben ausgebildet ist, an des­ sen Führungskolben (24) ein demgegenüber größerer Zusatzkolben (73) angeordnet ist, dessen den Hauptanschlüssen (25, 26) zugewandte, vordere Ringfläche (74) einen vierten Ringraum (75) begrenzt, der parallel zum zweiten Ringraum (46) an der Vorderseite (44) des Stellkolbens (32) an die zweite Steuerleitung (41) angeschlossen ist, so daß der zweite Ringraum (46) zusammen mit dem vierten Ring­ raum (75) als zweite Steuerkammer dienen, daß die Rückfläche des Zusatzkolbens (73) zum Tank (21) entlastet ist, und daß die Summe aus Vorderfläche (38) des Führungskolbens (24), vordere Ringfläche (74) des Zusatzkolbens (73) und ringförmige Vorderseite (44) des Stellkolbens (32) größer sind als die Rückseite (34) des Stellkol­ bens (32) (Fig. 3).

7. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (44) des Stellkolbens (32) zusammen mit der Rückfläche (77) des Zusatzkolbens (73) zum Tank (21) entlastet sind und der vierte, vordere Ringraum (75) am Zusatzkolben (73) die zwei­ te Steuerkammer bildet und daß die Summe aus Vorderfläche (38) des Führungskolbens (24) und vorderer Ringfläche (74) des Zusatzkolbens (73) größer ist als die Rückseite (34) des Stellkolbens (32) (Fig. 4).

8. Hydraulische Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (32) von einer in der ersten Steuerkammer (35) angeordneten Feder (37) in Schließrich­ tung belastet ist.

9. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das 2-Wege-Einbauventil (11; 61; 71; 81) in eine Arbeitsleitung (14) zwischen ein Regelventil (15) und einen doppeltwirkendem Schließzylinder (12) einer Spritzgießmaschine ge­ schaltet ist.

10. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß in die zweite Steuerleitung (41) hintereinander zwei 3/2-Schaltventile (42, 43) geschaltet sind.

11. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerleitung (41) von einer Zulaufleitung (19) stromaufwärts von einem Regelventil (15) abzweigt.

12. Hydraulische Einrichtung nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerleitung (36) mit dem radial herangeführten, zweiten Hauptanschluß (26) verbunden ist.

13. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß in die zweite Steuerleitung (41) zwischen zweiter Steuer­ kammer (39) und 3/2-Schaltventil (42) ein Wechselventil (91) ge­ schaltet ist, so daß für die Funktion des Einbauventils (11) als Rückschlagventil die zweite Steuerkammer (39) mit dem im ersten Hauptanschluß A (25) herrschenden Druck beaufschlagbar ist (Fig. 5).

14. Hydraulische Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerleitung (36) mit einer Zulaufleitung (19) stromaufwärts von einem Regelventil (15) verbunden ist (Fig. 6).