DE8533535U1

DE8533535U1 - Hydraulische Antriebsvorrichtung zum Hin- und Herbewegen eines Maschinenteils, zum Beispiel zum Schließen und Öffnen einer Matrize einer Spritzgußmaschine

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Publication number: DE8533535U1
Application number: DE19858533535
Authority: DE
Original assignee: Stork Plastics Machinery Bv 7550 Hengelo Nl
Current assignee: Stork Plastics Machinery Bv 7550 Hengelo Nl
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1986-01-23
Also published as: NL8403638A

Description

Hydraulische Antriebsvorrichtung sum Hin- und Herbewegen eines Maschinenteils, zum Beispiel zum Schließen und Öffnen einer Matrize einer Spritzgußmaschine.

Die Neuerung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung zum zwischen zwei Endpositionen Hin- und Herbewegen eines Maschinenteils, zum Beispeil zum Schließen und öffnen einer Matrize einer Spritzgußmaschine, mit in jeder der beiden Antriebsvorrichtungen wahlweise eine größere Ge^ schwindigkeit und eine kleinere Kraft oder eine geringere Geschwindigkeit und eine größere Kraft, welche Vorrichtung versehen ist mit einem doppeltwirkenden Hauptzylinder mit Hauptkolben, wenigstens zwei an diesem Kolben befestigten, durch dieselbe Stirnwand dieses Zylinders hindurch geführten und mit dem Maschinenteil kuppelbaren Kolbenstan gen, wenigstens zwei außerhalb des Hauptzylinders an diesem befestigten, jeder eine eigene Kolbenstange des Hauptzylinders umgebenden, einfachwirkenden HiIfszylindern mit

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in jedem Hilfszylinder einen an der jeweiligen Kolbenstange befestigten oder geformten Hilfskolben, wobei der arbeitende \ Zylinderraum jedes dieser Hilfszylinder sich auf der vom

Hauptzylinder abgewandten Seite des Hilfszylinders· befindet,

einer durch eine Stirnwand des Hauptzylinders hindurchgeführten, am Hauptkolben befestigten zusätzlichen Kolbenstange, wenigstens einem sich durch den Hauptkolbe.n hindurch erstreckenden Kanal zur gegenseitigen Verbindung der zwei Arbeitsräume des Hauptzylinders, einem

durch einen eigenen, mit dem Hauptzylinder fest verbundenen, doppeltwirkenden Zylinder mit Kolben steuerbaren Ventil zum Schließen und öffnen dieses Kanals, sowie einem einerseits an eine Druckleitung mit konstanter oder nahezu konstanter Leistung und anderseits an eine Abflußleitung angeschlossenen, mit an die Arbeitsräume der genannten Zylinder angeschlossenen Flüssigkeitsleitungen mit von außen zu bedienenden Absperrventilen versehenen hydraulischen Kreis.

(} Eine hydraulische Antriebsvorrichtung dieser Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2146515 be-

kannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung befindet sich die zusätzliche Kolbenstange auf der vom Hilfszylinder abgewandten Seite des Hauptkolbens. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß einerseits die für die Vorrichtung erforderliche Länge um mehr als die Hublänge des Hauptkolbens verlängert ist und anderseits die Arbeitsfläche des Hauptkol-

bens auf der Seite dieser zusätzlichen Kolbenstange um die Oberfläche ihrer FurchfuhrÖffnung in der betreffenden Stirnwand des Hauptzylinders verringert ist. Letzteres bedeutet, daß, wenn eine bestimmte Kraft während der langsamen Bewegung des Hauptkolbens in die betreffende Richtung erforderlich ist, der Durchmesser dieses Kolbens größer gewählt werden muß als wenn diese zusätzliche Kolbenstange an der genannte Stelle nicht vorhanden wäre. Auch hat die bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß das Ab-O 3.0 sperrventil im Verbindungskanal zwischen den Arbeitsräumen des Hauptzylinders ein Schieber ist. Unterliegt die Vorrichtung verhältnismäßig großen Temperaturunterschieden,

so muß das Absperrventil im kälteren Zustand mit beträcht-

\ lichem Spielraum im Zylinder passen, um zu vermeiden, daß

15 es bei höherer Temperatur festläuft. Die Gefahr der Undich-

tigkeiten wird dadurch vergrößert.

jii Die Neuerung bezweckt eine Antriebsvorrichtung der im Ein-

s gang beschriebenen Konstruktion, in der die genannten Nachteile behoben werden. Sie erreicht dies dadurch, daß die ^!| 20 mit dem Maschinenteil kuppelbaren Kolbenstangen und die zu-

sätzliche Kolbenstange durch dieselbe Stirnwand des

\ HauptZylinders hindurchgeführt sind, das aus dem Hauptzy-

\ linder heraussteckende Ende der zusätzlichen Kolbenstange

versehen ist mit einem daran befestigten , in einem mit dem Hauptzylinder fest verbundenen, einfach-

wirkenden Ausgleichszylinder bewegbaren Ausgleichskolben, und daß der Durchmesser des Ausgleichskolbens so in Bezug auf den der in der betreffenden Stirnwand des Hauptzylinders vorhandenen Durchführungsöffnungen für die Kolbenstangen gewählt ist, daß er größer ist als der der Durchführungsöffnung für die zusätzliche Kolbenstange, daß aber die Arbeitsfläche des Ausgleichskolbens kleiner ist als die aller Durchführungsöffnungen zusammen. Da in dieser Vorrichtung die zusätzliche Kolbenstange und der Ausgleichszylinder sich am selben Ende des Hauptzylinders befinden als die HiIfszylinder, ist die Länge des für die Vorrichtung erforderlichen Raums nur wenig größer als zweimal den Hub des Hauptkolbens statt, wie in der bekannten Antriebsvorrichtung, etwas mehr als dreimal diesen Hub. Ferner ist die ganze Oberfläche des Hauptkolbens an seiner von den Kolbenstangen abgewandten Seite dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, so daß bei gleichbleibenden Umständen ein Hauptkolben mit kleinerem Durchmesser angewandt werden kann.

Eine Vereinfachung des Hydraulikkreises wird erreicht, wenn der Arbeitsraum des Ausgleichszylinders in ständig geöffneter Verbindung steht mit dem zum Ausgleichszylinder und zu den Hilfszylindern zugewandten Arbeitsraum des Hauptzylinders.

Eine bedeutsame Verbesserung ist. möglich, wenn der in der

bekannten Vorrichtung angewandte Schieber zum Schließen und Öffnen des Kanals im Hauptkolben ersetzt wird durch einen in Richtung des vom Ausgleichszylinder und von den Hilfszylindern abgewandten Arbeitsraums des Hauptzylinders sich öffnenden Klappenventils- Ein solches Klappenventil ist, hydraulisch, pneumatisch oder mit Federkraft bedient, unempfindlich gegen Temperaturwechsel und, weil es sich fast ganz außerhalb des Körpers des Hauptzylinders befindet und bewegt, erlaubt das es, daß der doppeltwirkende Zylinder mit Kolben für seine Steuerung im Hauptkolben angebracht wird, was ebenfalls raumsparend wirkt. Die Neuerung wird anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt einer an einen Hydraulikkreis angeschlossenen hydraulischen Antriebsvorrichtung nach der Neuerung.

In der Zeichnung ist 1 ein doppeltwirkender Hauptzylinder, in dem ein Hauptkolben 2 hin- und herbewegt werden kann. Dieser Hauptkolben ist mittels zweier Kolbenstangen mit ei-( nem Maschinenteil 3 gekuppelt, der zum Beispiel zum Schlie-

ßen und Öffnen der Matrizen einer Spritzgußmaschine dient. Die Kolbenstangen bestehen jeweils aus einem dickeren Teil 4a, das wie ein Plungerkolben in einem am Hauptzylinder befestigten Hilfszylinder 5 hin- und herbewegen kann, sowie aus einem dünneren Teil 4b, das durch den freien Zylinderdeckel des Hilfszylinders 5 hindurchsteckt und mit dem Ma-

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schinenteil 3 verbunden ist. Die Hilfszylinder 5 fungieren also als einfach wirkende Zylinder, deren Arbeitsraum 6 sich an der vom Hauptzylinder abgewandten Seite der Plungerkolben-Kolbenstange 4a befindet.

Der Hauptkolben 2 ist versehen mit einer zusätzlichen Kolbenstange 7, die durch dieselbe Stirnwand 8 des Hauptzylinders 1 wie die Kolbenstangen 4ab hindurchgeführt ist. Die Kolbenstange 7 ist an ihrem aus dem Hauptzylinder 1 steckenden Ende versehen mit einem Ausgleichskol- - ' 10 ben 9, der hinund herbewegen kann in einem am Hauptzylinder 1 befestigten einfach wirkenden Ausgleichszylinder 10,

dessen Arbeitsraum 11 sich an der vom Hauptzylinder abgei

wandten Seite des Kolbens befindet. Der Durchmesser des

Ausgleichskolb~ns ist größer als der der zusätzlichen KoI-15 benstange 7, at -*r seine vom Hauptzylinder abgewandten Arbeitsfläche ist kleiner als die Summe der Flächen der in t,
ä der Stirnwand 8 vorhandenen Durchführungsöffrryngen

für die zwei Kolbenstangen 4a und die zusätzliche Kolben-, Stange 7.

j 20 Der Arbeitsraum 12 des Hauptzylinders 1 steht über einen

Kanal 13 und die Tore 14 in der zusätzlichen Kolbenstange 7 in ständig geöffneter Verbindung mit dem Arbeitsraum 11 des Ausgleichszylinders 10.

Der Hauptkolben 2 ist mit Kanälen 15 versehen zur gegenseitigen Verbindung der Arbeitsräume 12 und 16 des Hauptzylin-

ders 1, welche Kanäle durch ein in Richtung des Arbeitsraums 16 sich öffnendes Klappenventil 17 geöffnet und geschlossen werden können. Das Klappenventil 17 wird gesteuert von einem doppeltwirkenden Zylinder mit Arbeitsräumen 18, 19 und einem darin sich bewegenden Kolben 20.

Der Arbeitsraum 16 des Hauptzylinders 1 ist über eine Flüssigkeitsleitung 21 mit einem magnetisch bedienten, schließ- und umschaltbaren Absperrventil 22 abschließbar oder aber mit einer Druckleitung 23 mit konstanter oder nahezu konstanter Leistung, oder aber mit einer Abflußleitung 24 verbindbar. Die Arbeitsräume 6 der Hubzylinder 5 sind über eine Flüssigkeitsleitung 25 und das schließ- und umschaltbare Absperrventil 22 entweder absperrbar, oder mit der Druckleitung 23, oder mit der Abrlußleitung 24 verbindbar, unter der Voraussetzung, daß, wenn der Zylinderraum 16 mit der Druckleitung 23 verbunden ist, die Zylinderräume 6 mit der Abflußleitung 24 verbunden sind und umgekehrt. Der Arbeitsraum 12 des Hauptcylinders 1 ist über eine Flüssigkeitsleitung 26 mit einem durch ein in Richtung dieses Zylinderraums schließendes Rückschlagventil 27a überbrückten Drosselventil 27b und mit einem schließ- und umschaltbaren Absperrventil 28 entweder absperrbar, oder mit der Druckleitung 23 oder mit der Abflußleiturg 24 verbindbar. Die Arbeitsräume 18, 19 des Zylinders mit Kolben 20 für die Steuerung des Klappenventils 17 sind über Flüssigkeits-

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leitungen 29 und 30 mit einem doppelten Umschalthahn 31 an die Druckleitung 23 oder an die Abflußleitung 24 anschließbar.
Diese Vorrichtung funktioniert folgendermaßen!

Steht das Absperrventil 22 in Position a, das Absperrventil 28 in Position b und der Umschalthahn 31 in Position ä (wie gezeichnet), dann ist das Klappenventil 17 geöffnet, Stehen die äyiinäerräume 16, 12 und 11 über dis Ksr.äls 15 und 13 in offener Verbindung miteinander, kann keine FlUssigkeit durch die Leitung 26 zur Abflußleitung 24 entweichen und sind die Drücke zu beiden Seiten des Hauptkolbens 2 gleich. Weil die Arbeitsfläche d\is Kolbens 2 an der Seite des Zylinderraums 16 etwas größer ist als die Fläche des Kolbens an der Seite des Zylinderraums 12, verringert um die Summe der Durchmesser der beiden Kolbenstangen 4a und der zusätzlichen Kolbenstange 7, aber vermehrt um die Arbeitsfläche des Ausgleichskolbens 9 auf der Seite des Zylinderraums 11, werden der Hauptkolben 2 samt Zubehör und der Maschinenteil 3 nach rechts gedruckt werden. I>a dann die Volumenverringerung der Zylinderräume 12 und 11 zusammen geringer ist als die Volumenvergrößerung des Zylinderraums 16, braucht nur wenig Flüssigkeit aus der Druckleitung 23 zugefügt zu werden, was im Zusammenhang mit der Tatsache, daß die Leistung der Druckleitung konstant ist, bedeutet, daß der Kolben 2 und der Maschinenteil 3 mit großer Geschwindigkeit aber mit kleiner Kraft nach rechts bewegt werden.

Bleibt das Absperrventil 22 in der Position a, wird die Leitung 26 über Position c im Absperrventil 28 mit der Abflußleitung 24 verbunden und wird das Klappenventil 17 durch Umschalten in Position b des Umschaithahns 31 geschlossen, dann herrscht der Flüssigkeitsdruck nur im Zylinderraum 16 und muß zum Bewegen des Kolbens viel Flüssigkeit diesem Zylinderraum zugeführt werden, so daß der Kolben 2 und der Maschinenteil 3 mit kleiner Geschwindigkeit aber großer Kraft nach rechts gedruckt werden.

Für die schnelle Bewegung des Hauptkolbens 2 und des Maschinenteils 3 nach links wird der Umschalthahn 31 in Position a gestellt, so daß das Klappenventil 17 geöffnet wird, bleibt das Absperrventil 28 in geschlossener Position b und wird das Absperrventil 22 in Position c gestellt, so daß die Hilfszylinderräume 6 unter Druck gestellt wer-

[j den und die beiden Zylinderräume 16 und 12 des Hauptzylin- | ders 1 sowie der Raum 11 des AusgleichsZylinders 10 mit der Abflußleitung verbunden werden. Da während dieser Bewegung die Volumenvergrößerung der Zylinderräume 12 und 11 zusammen etwas kleiner ist als die Volumenverringerung des Zylinderraums 16, wird ein kleiner Teil der Flüssigkeit aus den Räumen 16, 12 und 11 durch die Leitung 21 und 24 abgeführt werden.
Die langsame Bewegung nach links des Kolbens 2 und des Maschinenteils 3 tritt ein, wenn der Umschalthahn 31 in Posi-

\ tion b gestellt wird, so daß das Klappenventil 17 geschlos

sen wird, das Absperrventil 22 in Position c gestellt

■jj wii.d, und das Absperrventil 28 in Position a gestellt

wird. In diesem Fall werden die Hilfszylinderräume 6 und der Zylinderraum 19 unter den Druck der Flüssigkeit in der Druckleitung 23 gestellt und werden die Zylinderräume 12 und 11 unter einen durch das Drosselventil 27b bestimmten niedrigeren Druck gesetzt, während der Zylinderraum 16 mit der Abflußleitung 24 verbunden ist. Der niedrigere Druck in den Zylinderräumen 12 und 11 ist erforderlich um zu verhindern, daß das Klappenventil 17 aufgedrückt wird. Zur Fixierung der Position des Kolbens 2 werden die Absperrventile 22 und 28 in ihre Position b gestellt, so daß sie geschlossen sind, und wird der Umschalthahn 3 in Position b gestellt, so daß die Klappe 17 geschlossen bleibt. Würde man die Klappe 17 offen halten, dann würde die Bewegung des Kolbens 2 nach rechts unter Erzeugung eines Vakuums in den Räumen 16, 12 und 11 möglich bleiben.

Claims

' ■ ■· ί.«: T i L H t ri H C h . . .,μ.-,,..j. j. :-C;it".iOT-fcV£aS· 28. Nov. 85 Dipl.-lrg. W. KELZER Stelnsdorfstr. 10.8000 MÜNCHEN 22 7553 LL Stork Plastics Machinery B.V.,^Hengelo, Niederlande Industrieplein ί Hydraulische Antriebsvorrichtung zum Hin- und Herbewegen eines Maschinenteils, zum Beispiel zum Schliessen und öffnen einer Matrize einer Spritzgussmaschine SCHUTZANSPRÜCHE

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung zum zwischen zwei Endpositionen Hin- und Herbewegen eines Maschinenteils, zum Beispei 1 zum Schließen und Öffnen einer Matrize einer Spritzgußmaschine, mit in jeder der beiden Antriebsvorrichtungen wahlweise eine größere Geschwindigkeit und eine ,- kleinere Kraft oder eine geringere Geschwindigkeit und eine größere Kraft, welche Vorrichtung versehen ist mit einem doppeltwirkenden Hauptzylinder mit Hauptkolben, wenigstens zwei an diesem Kolben befestigten, durch dieselbe Stirnwand dieses Zylinders hindurch geführten und mit dem Maschinenteil kuppelbaren Kolbenstangen, wenigstens zwei außerhalb des Hauptzylinders an diesem befestigten, jeder eine eigene Kolbenstange des Hauptzylinders umgebenden, einfaehwirkenden Hilfszylindern mit in jedem Hilfszylinder einen an der jeweiligen Kolbenstange befestigten

oder geformten Hilfskolben, wobei der arbeitende Zylinderraum jedes dieser Hilfszylinder sich auf der vom Hauptzylinder abgewandten Seite des Hilfszylinders befindet, einer durch eine Stirnwand des Hauptzylinders hindurchgeführten, am Hauptkolben befestigten zusätzlichen Kolbenstange, wenigstens einem sich durch den Hauptkolben hindurch erstrekkenden Kanal zur gegenseitigen Verbindung der zwei Arbeitsräume des Hauptzylinders, einem durch einen eigenen, mit dem Hauptzylinder fest verbundenen, doppeltwirkenden Zylin- y 10 der mit Kolben steuerbaren Ventil zum Schließen und Cffnen dieses Kanals, sowie einem einerseits an eine Druckleitung mit konstanter oder nahezu konstanter Leistung und anderseits an eine Abflußleitung angeschlossenen, mit an die Arbeitsräume der genannten Zylinder angeschlossenen Flüssigkeitsleitungen nut von außen zu bedienenden Absperrventilen versehenen hydraulischen Kreis, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Maschinenteil kuppelbaren Kolbenstangen und die zusätzliche Kolbenstange durch dieselbe -\ Stirnwand des Hauptzylinders hindurchgeführt sind, das aus dem Hauptzylinder heraussteckende Ende der zusätclichen Kolbenstange versehen ist mit einem daran befestigten ,

in einem mit dem Hauptzylinder fest verbundenen, einfachwirkenden Ausgleichszylinder bewegbaren Ausgleichskolben, und daß der Durchmesser des Ausgleichskolbens so in Bezug auf den der in der betreffenden Stirn-

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wand des Hauptzylinders vorhandenen Durchführungsöffnun- | gen für die Kolbenstangen gewählt ist, daß er großer· ist jj als der der Durchführungsöffnung für die zusätzliche KoI- | benstange, daß aber die Arbeitsfläche des Ausgleichskol- |

bens kleiner ist als die aller Durchführungsöffnungen zu- " sammen.

2« Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum des Ausgleichszylinders in ständig geöffneter Verbindung steht mit dem zürn Ausgleichszylinder und zu den Hilfszylindern zugewandten Arbeitsraum des Hauptzylinders.

3. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil zum Schließen und Öffnen des Kanals im Hauptkolbeti ein in Richtung des vom Ausgleichszylinder und von den HiIfszylindern abgewandten Arbeitsraums des Hauptzylinders sich öffnendes Klappenventil ist.

4. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelt wirkende Zylinder mit Kolben zur Steuerung dieses Klappenventils im Hauptkolben angebracht ist.