DE896715C - Einrichtung zum Antrieb mindestens eines Formschliess- und mindestens eines Spritzkolbens an einer Spritzgiessmaschine fuer thermoplastische Kunststoffe oder Metalle - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Antrieb mindestens eines Formschließ- und mindestens eines Spritzkolbens an einer Spritzgießmaschine für thermoplastische Kunststoffe oder Metalle Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Antrieb des Forschließ- und des Spritzkolbens an einer spritzgießmaschine für thermoplastische Kunststoffe oder Metalle.
• Als Antriebseinrichtung dieser Art wurden bisher sowohl bei den Gießmaschinen für thermoplastische Massen als auch bei denen für Metalle, die als Spritzgießmaschienen bzw. Preßgießmaschinen im liandel sind. im allgemeinen hydraulische Antriebe bevorzugt. Den Antrieb schließt man meist an ein Druckfüssigkeitsneta an, oder man wählt für jede Maschine oder Machinengruppe eine besondere Antriebsdruckstation. Die Eigenart der Arbeitsbewegung (Schlließhub der Form mit kleiner Vorschubkraft und großer sperrkraft, Vorschub des Spritzkolbens mit. kleiner Verstollkraft und große eigentliche Preßkraft mit großer oder größter Geschwindigkeit) nötigen dazu, entweder Speicher zu benutzen, welche die gleichmäßige Förderleistung der Pumpe oder des Drucknetzes bis zu dem eigentlichen arbeitschub mit hohem Energieverbrauch speichern, oder man muß überdilmensionlierte mehrstufige Pumpen verwenden, welche nach der Leistungsspitze des Gesamtarbeitsspiel. bemessen sind. Diese Pumpen sind während des größten Teiles des Arbeitsspieles nur mit einem Bruchteil ihrer Leistung beansprucht und daher schlecht ausgenutzt.
• Gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich die erfindungsgemäße dadurch, daß die Vorschubräume des Formschließ- und des Preßkolbens ständig unter stich und mit dem Druckraum eines Druckerzeugers kommunizieren und daß die Rückzugräume der b'ei'den Kolben ebenfalls ständig unter sich mit einem Druckspeicher kommunizieren. welcher beim Arbeitshub der beiden Kolben aufgeladen wind, und daß das Verhältnis der Druckfläche zur Rückzugfläche beim Formschließkolben größer ist als das entsprechende Verhältnis beim Preßkolben Durch ein solches Verhältnis der Vorschubflächen zu den Rückzaugflächen wird erreicht, daß ini, der einen Hiubnichtung der Formschließkolben sich bereits in der Schließrichtung bewegt, bevor der Preßkolben mit seiner Spritzbewegung beginnen kann, und daß bei dem folgenden Hub der Preßkolben zuerst mit seiner Rückaugbewegung beginnt, bevor der Form schließkolben die Form öffnet. Man benötigt hierzu, falls entsprechend einer besonders zweckmäßigen Ausfühurungsform der Erfindung als Druckerzeuger ein Pumpenkolben benutzt wird, dessen Arbeitsraum mit den vorschubräumen der beiden anderen Kolben ständig kommuniziert und dessen Hubvolumen mindestens so groß ist wie die Summe der Vorschubvolumina Ider beiden anderen Kolben, überhaupt keine hydraulischen Steuiereinrichtungenm, da der Pumpenkolben bei seinem einen Hub z, unächst die Form schließt und dann den Einspritzvorgang antreibt, während er beim Rückhub dem Speicher die Möglichkeit gibt, zuerst den Preßkolben zurückzuführen und dann erst, wenn das Werkstück lang genug in der fom war, den Formschließkolben zurückzubewegren. Das ergibt eine gute Leistungsausnutzung der Pumpe und eine zuverlässige Arbeitsweise mit einfachsten Mitteln. zwischen dem Pumpkolben und seinem Antriebsmotor kann ein mechanischer Energiespeicher eiingeschaltet sein. Das geschieht vorteilhaft dadurch, daß man als mechanischen Energiespeicher ein Schwungrad benutzt, welches zweckmäßig über eine Schleppkupplung mit dem den Druck für dei Arbeisbewegung erzeugenden Pumpkolben verbunden ist, während als Druckspeicher zum Antreiben des Rückhubes mit Vorteil ein lufthydraulischer Speicher in Anwendung kommt in der folgenden Beschreibung un dZeichnung ist die Erfindung am Beispiel einer schematisch dargestelltne Spritzgießmaschine für Kunstharz erläutert, ohne daß das anwecndungsgebiet der Erfindung auf diese Machinenart beschränkt wäre.
• Die Vorschubräume I5, 25 und ihre Verbindungsleitung 26 sind restlos mit Druckflüssigkeit gefüllt. das gleiche gilt für die Ringräume 10 und 14 sowie für deren Verbindungsleitung 11. Die Druckspeicherflasche 24 ist entsprechend den gezeichneten LKolbenstellungen zur Hälfte mit Flüssigkeit und in der anderen oberen Hälfte mit verdichteter Luft oder mit Stickstoff gefüllt. Die Ringräume 10 und 14 sind so bemessen, daß der in der Speicherflasche 24 herrschende Druck durch Einwirkung vom Raum 10 her auf den Kolben 2 im Raum 15 und dem mit diesem verbundenen Raum 25 einen geringeren spezifischen Druck erzeugen würde als durch die Einwirkung vom Raum 14 her auf den Kolben I3.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Wird das Schwungrad 5 z. B. durch Anpressen der Antniebsscheibe 6 angetrieben, so dreht sich mit ihm vorerst Idie Spindel 4 und Ibewegt sich in der spindelmutter 9 nach abwärts, wobei ihre Geschwindigkeit zunimmt. Hierbei wird die z. B. von einem Antriebsmotor aufgebrachte Antriebs energie im Schwungrad 5 gespeichert. Sobald der Spindelkopf 7 lauf die Anschlagfläche 8 des Pumpenkolbens 3 auftritt, wird der Pumpenkolben 3 mit nach unten gedrückt und erzeugt im Raum 15 eine spezifische Pressung. Diese wirkt auf den Form schließkolben 2 und verschiebt ihn im Sinne der Formschlließlbewegung, sobald die Kolbenkraft so groß geworden ist, daß siie die in Entgegengestezter Richtung von der Speicherflasche 24 aus im Ringraum 10 auf den Kolben 2 ausgeübte Kraftwirkung einschließlich dem entgegenwirkenden Reibungswiderstand übersteigt. Der Formschl'ießkolben 2 schließt also die Gießform 21, 22 und verbraucht dabei von der durch den Antniebsmotor ständig zugeführten Energie nur jenen Teil, der zur Überwindung aller Widerstände notwendig ist. Die übrigbleibende unverbrauchte Energie wird im Schwungrad 5 aufgespeichert. Sollte der Widerstand die zugeführte Energie übersteigen, so wird der Unterschied der im Schwiungrad gespeicherten Energie entnommen. Die im Ringraum 10 enthaltene Flüssigkeit wird während des Schließvorgangs der Gießform 21, 22 in die Speicherfiasche 24 zurückigedrückt.
• Nachdem die beiden Formhälften 2I, 22 aufeinander aufgetroffen sind, steigt der Druck im Raum 15 und in dem mit ihm verbundenen Raum 25 an, bis er dazu ausreicht, entgegen der Wirkung des im Raum 14 herrschenden Druckes den spritzkolben 13 zu bewegen und dadurch die im Heizzylinder I7 befindliche thermoplastische Masse durch den Dingußkanal 28 in die Gießform 21, 22 zu pressen Die Energie wird hierbei wie beim Schließvorgang vom Antriebsmotor und Schwungrad angegeben, wobei die im Ringraum 14 eingeschlossene Druckflüssigkeit während des Spritzvorgangs in die Speicherflasche 24 gedrückt wird. Der Energievorrat, welcher am Ende des Spritzvorgangs noch im Schwungrad vorhanden ist, wird dazu benutzt, um auf die die gesamte Formliöhle bereits ausfüllende thermo plastische Masse einen Nachdruck auszuüben. Nachdem das Schwungrad vollständig abgebremst ist, bleibt der Nachdruck noch so lange erhalten, bis der Motor umgestellt und die Spindel 4 wieder angehoben wird. Eis ist zweckmäßig, während dieser Nachdruckzeit den Motor durch einen Endausschalter abzuschalten.
• Durch Umschalten Ides Antriebsmotors wird über das Reibradgetriebe die Spindel 4 wieder gehoben, deren Spindelkopf 7 bei ihrer Aufwärtsbewegung den Anschlag 27 erreicht und hierdurch den Pumpenkolben 3 mitniummt. Nunmehr wlirid die in der Speicherflasche 24 gesammelte Energie in den ring- räumen 14 und 101 derart wirksam, daß die beiden Kolben, und zwar zuerst der Kolben 13 und dann der Kolben 2 zurückgeführt werden. In ihrer oberen Endstellung kann die Spindel 4 entweder durch eine nicht dargestellte Vorrichtung die Kupplung des ebenfalls nicht dargestellten Antreiebsmotors mit dem Schwungrad 5 lösen oder den Motor selbst durch einen Endausschalter steillsetzen. Danach kann derselbe Vorgang wi'ederholt werden.
• Kennzeichnet für den geschilderten Antrieb ist, daß die beiden formhälften 21 und 22 schon mit einer gewissen Kraft geschlossen sind entsprechend dem Verhältnis der beiden Rückzugflächen der Räume 10 Und 14 zueinander und zu den Arbeitsflächen der Kolben 2 und I3, bevor Masse in die Form eingespritzt wird, und jene eine iÖffnungskraft in oder Gießform erzeugen kann, und daß jede Steigerung des Sprtizdruckes ich bereits unmittelbar vorher in einer Stieigernng des Schließdruckes geäußert hat.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zum Antrieb mindestens eines Formschleiß- und zmindestens eines Spritzkolbens an einer Spritzgießmaschine für ithermoplastische Kunststoffe oder Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschub räume (I4; 25) -der genannten Kolben (2, I3) ständig unter sich und mit dem Druckraum (I5) eines Druckerzeugers (6, 5, 4, 3) kommunizieren und daß die Rückzugräume (10. I4) der beiden Kolben (2, I3) ebenfalls ständig unter sich und mit einem Druckspeicher (24) kommunizieren, welcher beim Arbeitshub der beiden Kolben (2, I3) aufgeladen wird, und daß das Verhältnis der Druckfläche zur Rückzugfläche beim Formschließkolben (2) größer ist als das entsprechende Verhältnis beim Spritzkolben (13).
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger eine Kolbenpumpe (3) ist, deren Hubvolumen mindestens so groß ist wie die Summe der Vorschubvolumina der beiden anderen Kolben (2, 13).
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckerzeuger (3) und seinem Antriebsmotor ein mechanischer Energiespeicher (5) eingsxschaltet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzelichnet,, daß als mechanischer Energiespeicher ein von einem Reibgetriebe angetriebenes Schwungrad (5) vorgesehen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch I bis s, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckspeicher ein lufthydraulischer Speicher (24) vorgesehen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch I blis 5, diadurch gekennzeichnet, daß das von einem Reilbradgetriebe (6, 5) angetreibene, als mechanischer Energiespeicher dienende Schwungrad über eine Gewindespindel (4) mit Schleppkupplug mit dem hin und her gehenden Kolben der Kolben pumpe Verbunden ist.

   Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 234 631.