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Steuerung für mit Flüssigkeitsdruck betriebene Spritzgießmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für mit Flüssigkeitsdruck betriebene Spritzgießmaschinen.
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Der Zweck der Erfindung ist, die Durchführung der dem Farmenschluß
der Spritzgießmaschine nachfolgenden Arbeitsgänge, insbesondere das Aneinanderpressen
der geschlossenen Form und des Spritzmundstückes sowie auch das Einspritzen des
schmelzflüssiger Spritzgutes in die Form, auf rein hydraulischem Wege durchzuführen
bzw. zu steuern.
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In diesem Zusammenhange ist allerdings zu bemerken, daß es für Spritzgießmaschinen
an sich nichts Neues bedeutet, die dem Forinenschluß nachfolgenden Betriebsvorgänge
selbsttätig in einer bestimmten Reihenfolge vor sich gehen zu lassen. Zu diesem
Zwieck:e sind bislang recht verwickelte Vorrichtungen in einer entweder rein mechanischen
oder auch teils mechanischen und teils hydraulischen Ausführung verwendet worden,
wobei nicht nur die verhältnismäßig verwickelte Bauart solcher Vorrichtungen als
nachteilig empfunden wurde; sondern auch die Verwendung von Federn u. dgl. mechanischen
Druckmitteln sich nicht als zuverlässig genug erwies. Auch haben die bekannten entweder
rein mechanischen oder teils mechanischen und teils hydraulischen Vorrichtungen
noch einen gewissem Nachteil insofern, als man bei. ihnen zu einer immer bestimmten
gegenseitigen Anordnung der einzelnen Teile gezwungen ist. Durch die Erfindung sind
alle diese Nachteile der bis jetzt bekannten Spritzgießmaschinen mit zwangsläufiger
Steuerung bzw. Durchführung der nach dem Formenschluß folgenden Arbeitsgänge restlos
beseitigt worden.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, den 1n1 Formenscliließzylinder
nachbewirkter Schließung der Spritzgießform reinsetzenden Druckanstieg zum Zwecke
der Durchführung bzw. Steuerung der nachfolgenden Betriebsvorgänge auszunutzen,
und zwar gemäß der Erfindung dadurch, daß für die Spritzgießformen bzw. deren Träger
und weiter auch für die Einspritzvorrichtung selbst besondere Zylinder vorgesehen
werden, deren Druckräume mit dem Druckraum des Formenschließzylinders zu allen Zeiten
in Verbindung bleiben und denen Kolben einem dauernden Rückzug von solcher Größenordnung
unterstellt sind, daß der Vorcvlirtshub dieser Kolben immer erst nach J;rreicheneines
jeweils bestimmten Formenschließdruckes einsetzen kann. Vorteilhaft wird der das
Anein,anderpressen der geschlossenen Form und des Spritzmundstückes bewirkende Zylinder
unmittelbar als Arbeitszylinder eingerichtet und der die Metallspritzvorrichtung
beeinflussende Zylinder als Steuerzylinder zum Einschalten des Preßcylinders oder
deiner Druckluftleitung ausgebildet. Dadurch wird -es erreicht, daß der die M,etallspritzvorrichtung
beherrschende Steuerzylinder den zur Bewegung seines Kolbens natwendig.en Druck
erst
dann erhält, wenn die inzwischen schon geschlossene Form und
das Spritzmundstück aneinandergepreßt worden sind. Der Form@enschließdruck wird
sich stets schon vor Beginn des Einspritzens voll auswirken müssen. Rückwirkungen
aus dem Preßzylinder auf den Formenschließzylinder sind unmöglich, da diese beiden
Zylinder voneinander getrennt am Druckleitungsnetz hängen.
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Es ist wohl leicht einzusehen, daß _ biei dieser rein hydraulischen
Ausführung eine zwingende Notwendigkeit zu einer immer bestimmten gegenseitigen
Anordnung der einzelnen Teile nicht gegebnen ist.
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Im übrigen wäre noch darauf hinzuweisen, daß Preßgießmaschinen bekannt
sind, bei denen der Druckraum des Formenschließzylinders mit einem besonderen Zylinder
verbunden ist, jedoch lediglich nur zu dem Zwecke, während des Spritzvorgangcs einen
erhöhten Formenschließdruck ausüben zu können. Mit dem Erfindungsgedanken, einen'
im Formenschließzylinder nach bewirktem Schließen der Form einsetzenden Druckanstieg
zur Durchführung bzw. Einleitung oder Steuern der dem Formenschluß nachfolgenden
Arbeitsgänge der Maschine zu ver= wenden, hat die soeben erwähnte bekannte Maßnahme
allerdings nichts zu tun.
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Im folgenden sei die Erfindung an einem besonderen Ausführungsbieispiel
beschrieben. Die Zeichnung veranschaulicht eine gemäß der Erfindung verbesserte
Spritzgießmaschine teils im Schnitt und teils in. Ansicht. Die Darstellung ist eigne
rein schematische.
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Mit i ist der Formenschließzylinder bezeichnet, in welchem der beispielsweise
unter dauerndem Rückzug stehende Kolben 2 angeordnet ist, an dessen an Zugankern
3 geführter Druckplatte q. sich die bewegliche Formhälfte 5 befindet. Die feste
Formhälfte 6 ist an dem Querhaupt 7 angeordnet. Im vorliegenden Falle ist angenommen,
daß das flüssige Metall aus dem Spritzmundstück 8 durch die Teilfuge der Form eingespritzt
und die Presse zum Andrücken der Form an das Spritzmundstück um ein Lager 9 des
feststehenden Maschinengestelles geschwenkt wird (s. strichpunktiert gezeichnete
Lage der Form). Die an dem Formenschließzylinder i seitlich vorspringenden Schwenkzapfen
i o dienen gleichzeitig zum Einführen der Arbeitsflüssigkeit in den Formenschließzylinder,
wobei die Rohrenden in Dnehstopfbüchsen gelagert .sind. Die unmittelbar an die Druckleitung
l i angeschlosselie Leitung 12 geht über einen seitlichen Kanal 13 des Zylinders
i in den Ringraum des Zylinders und führt die Flüssigkeit für den dauernden Rückzug.
Der Druckraurn 15 des Zylinders i ist von der gegenüberliegenden Seite leer über
einen seitlichen Kanal 1 q. an eine an sich bekannte Zweiventilsteuerung 16 angeschlossen,
mit Hilfe derer er zur Bewirkung des Druckhubes des Kolbens mit d;.r Druckleitung
i i oder für den Rückzug des Kolbens mit dem Ablauf 17 verbunden werden kann.
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An der zum Druckraum 15 des Formenschließzylinders i führenden Leitung
18 hängt nun gemäß der Erfindung der Druckraum i9 eines zweiten mit dem Maschinengestell
fest verbundenen hydraulischen Zylinders 2o, dessen Kolben 21 ebenfalls von der
Druckleitung i i her durch die Leitung 22 unter dauerndem Rückzug steht. Die Stange
23 des Kolbens 21 greift an deinem Auge 24 des Farmenschließzylinders i an, so daß
beim Druckhub des Kolbens 21 die Presse um die Zapfen io gegen das Spritzmundstück
8 geschwenkt wird. Mit Hilfe eines verstellbaren Anschlages 25 der kleineren Stufte
des Kolbens 21 kann der Abstand der Form von dem Spritzmundstück 8 eingestellt werdien.
Der dauernde Rückzug des Kolbens 21 ist so bemessen, daß sein Druckhub und damit
das Schwenken der Presse ferst beginnen kann, wenn der Formenschließzylinder die
Form geschlossen und der Druck in der Leitung 18 eine bestimmte Höhe erreicht hat.
Dies wird in beiden Zylindern durch eine entsprechende Abstufung des Verhältnisses
des die Höhe des dauernden Rückzugs biestimmenden Ringquerschnittes zum jeweils
gesamten wirksamen Kolbenquerschnitt erreicht.
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Ferner ist an die mit dem Druckraum 15 des Formenschließzylinders
i verbundene Leitung 18 der Druckraum 26 eines weiteren hydraulischen Zylinders
27 angeschlossen. Der Kolben 28 dieses Zylinders steht ebenfalls unter dauerndem
Rückzug durch die von der Druckleitung i i' nach dem auf der Stangenseite b bildeten
Ringraum führende Leitung 3o. Das Verhältnis des gesamten wirksamen. Kolbenquerschnitbas
zum Rin-querschnitt ist hier so groß, daß der Druckhub des Kolbens erst dann möglich
ist, wenn auch der Kolben 21 seinen Druckhub beendet hat, d. h. die Form 5, 6 an
dem Spritzmundstück 8 anliegt, also der Druck in der Leitung 18 einen weiteren Anstieg
erfahren hat. Die Stange 31 des Kolbens 28 greift an dem Kipp-.: hebel einer bekannten
Zweiventilsteuerung 32 an, welche den Druckraum des Preßzylinders 33 mit der Druckleitung
i i' und dem Ablauf 34 verbindet. Der Kolben 35 des Preßzylinders 33 steht durch
die an die Leitung i i' angeschlossene Leitung 36 unter dauerndem Rückzug. Der Kolben
35 bewegt 11 bekannter Weise einen ,nicht gezeichneten, in dem Zylinder 37 angeordneten
Kolben, welcher das flüssige Metall durch das Mundstück 8 11 die Form fördert.
Die
Wirkungsweise ist folgende: Wird die Ventilsteuerung 16 so gestellt, daß die Druckflüssigkeit
aus der Leitung i i dem Druckraum 15 des Formenschließzylinders i zuströmt und der
Ablauf geschlossen ist, so bewegt sich der Schließkolben 2 unter Überwindung des
dauernden Rückzugdruckes in Pfeilrichtung, bis die beiden Formhälften 5 und 6 in
der Teilfuge gegeneinander anliegen. Alsdann steigt der Druck in dem Druckraum 15
und damit in der Leitung 18, so daß nunmehr der mit einer im Verhältnis zum Formenschließzylinder
i großen Rückzugkraft ausgestattete Schwenkkolben 21 in Pfeilrichtung bewegt wird
und die Pressee um die Zapfen io schwenkt, bis die Eingi@eßöffnung der Form auf
das Spritzmundstück 8 angepreßt wird (s. strichpunktiert .gezeichnete Lage der Form).
Sobald beim Anliegen der Form an dem Spritzmundstück 8 - die Bewegung des Kolbens
21 beendet ist, findet tein weiterer Druckanstieg in der Leitung 18 statt, so daß
jetzt auch der Kolben 28 mit dem für seine Vorwärtsbewegung im Pfeilrichtung notwendigen
Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird. Durch die Bewegung des Kolbens 28 in die andere
Endstellung wird die Ventilsteuerung 32 so gestellt, daß die Leitung i i' mit dem
Druckraum des Zylinders 33 Verbunden und der Ablauf geschlossen wird. Inzwischen
hat sich in dem ganzen an die Leitung 18 angeschlossenen System der Höchstdruck
eingestellt, so daß die für die Geschlosseuhaltun.g der Formteile und das Anpressen
der Farm an -das Spritzmundstück notwendigen Kräfte zur Verfügung stehen. Im weiteren
Verlauf wird der Preßkolbien 3 5 iai Pfeilrichtung bewegt und bewirkt in der oben
beschriebenen Weise das Einspritzen des flüssigen Metalls in die geschlossene Eorni.
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Wird die Steuerung 16 nach Beiendigung des Spritzvorganges auf Ablauf
gestellt, so vollziehen sich die einzelnen Vorgänge während des nunmehr einsetzenden
Druckabfalles in der Leitung 18 in umgekehrter Reihenfolge. Zuerst bewegt sich der
SteuerkOlben 28 in die gezeichnete Stellung zurück, schließt das Zulaufventil und
öffnet das Ablaufventil der Steuerung 32, so daß der Preßkolben 35 durch die Wirkung
des dauernden Rückzuges in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Dann geht der Kolben
2 i zurück, wodurch die Presse und damit die Form von dem Spritzmundstück 8 unter
Abreißen des Eingusstes abgeschwenkt wird. Nach weiterem Absinkeai des Druckes in
der Leitung 18 kehrt schließlich auch der Kolben 2 des Formenschließzylinders i
in die Ausgangsstellung zurück und öffnet die Form für die Herausnahm, des Gußstückes,
worauf das Spiel von neutem beginnen kann.
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Die Erfindung ist natürlich nicht an die beschriebene Anordnung gebunden.
Es ist beispielsweise nicht notwendig, daß die Presse gegen. das Spritzmundstück
geschwenkt wird und .der Einguß durch die Schließfuge der Form erfolgt. Die Presseoder
das Spritzmundstück können von dem Kolben 21 auch so bewegt werden, daß das Metall
in eine in der festen Formhälfte an beliebiger Stelle angeordnete Eingießöffnung
eingespritzt wird. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß man an eine bestimmte
Anordnung des Zylinders 2o nicht gebunden ist und die Anordnung dieses Zylinders
stets so wählen kann, daß die Bewegungsübertragung mit einfachsten Mitteln ermöglicht
wird. Auch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß das Einspritzen des Metalls
durch einen hydraulischen Preßkolben bewirkt wird. Die von dem Steuerkolben 28 b@ne,i,nflußten
Ventile können auch, falls . Druckluftförderung des Metalls vorgesehen sein soll,
zur Steuerung einer DruckluftIeitung dienen. Daß der Leerhub des Kolbens 2 des Formschließzylindiers
auch durch eine Niederdruckstufe bewirkt -werden kann, isst selbstverständlich.