NL8303450A

NL8303450A - Hydraulische inrichting.

Info

Publication number: NL8303450A
Application number: NL8303450A
Authority: NL
Original assignee: Hehl Karl
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1983-10-07
Publication date: 1984-05-01
Also published as: GB2131735B; US4565116A; GB2131735A; CA1205965A; DE3238111C1; CH662532A5; IT8323276A0; GB8327511D0; IT1171755B; JPS59103734A

Description

1 ....... ' Λ *

Hydraulische-inrichting.

De uitvinding betreft een hydraulische inrichting voor de vormsluiteenheid van een kunststof-spuitgiet-machine overeenkomstig de aanhef van conclusie 1.

Bij een békende hydraulische inrichting 5 van dit type (no. 8104747) staat de lage drukruimte van de druk- cilinder via een overstroomkanaal in een hydraulische verbinding met de cilinderruimte van de aandrijfcilinder bij een constante doorstroomdoorsnede. Een dergelijke hydraulische inrichting maakt onder andere naar verhouding grote bewegingssnelheden bij 10 het openen, respectievelijk het sluiten van de spuitgietvorm mogelijk, omdat hiertoe slechts betrekkelijk kleine oliehoeveel-heden aangevoerd, respectievelijk afgevoerd worden. Het is in elk opzicht gebleken dat de te bewegen massa's, namelijk de vormdrager, de spuitgietvorm alsook de zuiger van de hydrauli-15 sche inrichting naar verhouding moeilijk te beheersen zijn, en in het bijzonder wanneer voor een grote capaciteit hoge snelheden worden toegepast en wanneer het gaat om naar verhouding zware vormsluiteenheden. Dit geldt in het bijzonder voor de laatste fase van de openings- respectievelijk sluitbeweging, 20 die voor een groot aantal giethandelingen per tijdeenheid zo kort mogelijk gekozen moet zijn.

Hiervan uitgaand beoogt de uitvinding een hydraulische inrichting van het voorgenoemde type zodanig verder te ontwikkelen, dat enerzijds ook betrekkelijk zware vormsluit-25 eenheden met een extreem hoge snelheid storingsvrij gebruikt kunnen worden en anderzijds ook bij een naar behoefte lage bewe-gingssnelheid een rustige, dat wil zeggen schokvrije loop van de vormdrager verzekerd is.

Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding 30 hierdoor bereikt, doordat de doorstroomdoorsnede van het over stroomkanaal gestuurd kan worden door een elektrisch verstelbare smoorklep afhankelijk van een vooraf bepaald werkprogramma.

Bij een dergelijke uitvoering is het ook mo- 1 +

i I

2 gelijk de vormsluiteenheid onafhankelijk van zijn plaats te gebruiken. Deze kan zonder beïnvloeding van de hydraulische functies vanuit de horizontale in een vertikale werkstand gebruikt worden, omdat de zich in de cilinders bevindende olie-5 hoeveelheden door de onderhavige smoorklep tegen de zwaarte kracht vastgehouden kunnen worden. Bovendien kan de werking ten aanzien van het snelheidsverloop van de sluit- en openingsbewe-ging en van het in tijd bepalen van de remfasen volgens het programma verlopen.

10 Tenslotte werkt de hydraulische inrichting bij een gering gevaar voor ongelukken: wanneer bijvoorbeeld vanwege een storing de beveiligingsschuif, die de spuitgietvorm afdekt, wordt geopend, wordt door de openingsbeweging op gebruikelijke wijze de hoofdstroomkring van de vormsluiteenheid 15 onderbroken en wordt de kringloop van het hydraulisch medium ge sperd. Hierdoor komt evenwel de zich op hoge snelheid bevindende vormdrager niet in alle gevallen tot een dlrekte stilstand, omdat de gebruikelijke hydraulische systemen niet in staat zijn de kinetische energie van de bewegende massa's te compenseren.

20 Een dergelijk gevaar voor ongelukken is nu op betrouwbare wijze hierdoor uitgesloten, doordat de regelbare smoorklep in elk geval in staat is de bewegende massa's tegen te houden, ook wanneer de andere veiligheidssystemen, bijvoorbeeld de primaire veiligheidsklep in de drukleiding of de werkschuif in gebreke 25 blijven.

Een ander voordeel van een hydraulische inrichting bestaat hierin dat een moeilijk te openen spuitgietvorm indien nodig uitsluitend door een dienovereenkomstige instelling van de werkschuif van de hydraulische inrichting met 30 grote kracht geopend kan worden zonder dat hiertoe zoals tot nu toe extra hydraulische zuiger-cilindereenheden nodig zijn.

Bij voorkeur wordt als smoorklep een proportionele klep gebruikt, die is uitgevoerd als een 2/2-wegklep.

Een dergelijke "proportionele smoorklep" is in zich bekend 35 (Mannesmann/Rexroth Information 3/1982 ISSN 0722-5636, blz. 6 en £ Λ * 3 7). Voor het onderhavige doel is een dergelijke smoorklep evenwel zodanig verder ontwikkeld, dat deze in tegengestelde richtingen doorstroorad kan worden en deze het dóórstromen in beide richtingen gelijkmatig regelt.

5 Andere uitvoeringen van de uitvinding blij ken uit de volgconclusies.

Voor de opbouw van de hydraulische inrichting in bijzonderheden wordt verwezen naar DE-OS 30 44 137.

Uitgaande van de bekende hydraulische in-10 richting wordt de uitvinding aan de hand van de enkele figuur verduidelijkt. Deze toont het schakelbeeld van de kringloop van het hydraulisch medium tezamen met de schematisch weergegeven vormsluiteenheid.

Op de balken 16 van de vormsluiteenheid is 15 de beweegbare vormdrager 13 verschuifbaar gelegerd. De zuiger- stang 27 van de drukcilinder 20 en de zuigerstangen 28 van de aandrijfcilinder 21 zijn aangesloten op de beweegbare vormdrager 13. De in de as van de vormsluiteenheid gelegen drukcilinder 20 en de beide diametraal ten opzichte hiervan aangebrachte 20 aandrijfcilinders 21 zijn gevormd door bussen, die aan de voor kant door de montageplaat 12 en aan de achterkant door een gemeenschappelijk cilinderdeksel tot een compacte eenheid zijn verbonden. Door de montageplaat 12 gaan afdichtend de zuiger-stangen 27, 28. De bij een openingsslag van de hydraulische 25 inrichting met drukolie gevulde cilinderruimten 51 van de een zijdig werkende aandrijfcilinders 21 zijn door de zuiger 26 gescheiden van de aan de achterzijde gelegen compensatieruimten 53, die geen specifieke hydraulische functie hebben. De cilinder-ruimten 51 zijn via overstroomkanalen 80a, 80a', 80b hydrau-30 lisch verbonden met de lage drukruimte 50 van de drukcilinder 20.

De overstroomkanalen zijn aangebracht binnen de compacte hydraulische inrichting. In een axiale boring van de drukzuiger 25, respectievelijk van de zuigerstang 27 is een stationaire plunjer 47 aangebracht, die aan de achterzijde bevestigd is aan het 35 cilinderdeksel. De plunjer 47 vormt met de zuigerstang 27 een 4 * * ** hydraulische zuiger-cilindereenheid 27, 47 voor het sluiten van de spuitgietvorm. Bij de sluitslag wordt de cilinderruimte 48 via een centraal toevoerkanaal 48a in de plunjer 47 gevuld met drukolie. Aan de achterzijde loopt de drukzuiger 25 uit in een 5 axiale flens 25a, waartegen een coaxiale ring 44 aanligt. De voor de drukzuiger 25 gelegen lage-drukruimte is via overstroom-kanalen 42 hydraulisch verbonden met de hoge-drukruimte 52, die met behulp van een hydraulisch bestuurbare klep gesloten kunnen worden. De klep omvat een ringzuiger 43, die met een 10 busvormig gedeelte geleid wordt op de ring 44. De ringzuiger 43 en de ring 44 begrenzen een cilinderruimte 61 vanwaaruit de ringzuiger 43 belast kan worden. De drukcilinder 20 en de aandrijf-cilinders 21 alsook de zuiger-cilindereenheid 27, 47 en de klep voor de overstroomkanalen 42 kunnen door middel van hydraulische 15 schuiforganen 64, 65, 66a volgens een programma in tijd onaf hankelijk van elkaar gestuurd worden. Hierbij wordt de cilinderruimte 48 via een in de drukleiding 69 gelegen hoofdschuif 64 (linker stand) via de leiding 48c en het toevoerkanaal 48a in de plunjer 47 met drukolie gevuld. Voor het opbouwen van de vast-20 houddruk wordt de hoge-drukruimte 52 via een aftakleiding 63, die voorzien is van het schuiforgaan 65, gevuld met drukolie. Het schuiforgaan 65 geeft de aftakleiding 63 dan pas vrij, wanneer de spuitgietvorm gesloten is. In de rechter stand van de hoofdschuif 64 worden via een leiding 68 de cilinderruimten 51 van de 25 aandrijfcilinders 21 gevuld met drukolie. De cilinderruimte 61 van de klep, die de overstroomkanalen 42 stuurt, wordt door middel van de als een 4/3-wegklep uitgevoerde stuurschuif 66a op het juiste moment gevuld met drukolie, die in de aftakleiding 59 van een drukleiding 69 is gelegen.

30 Het door de hoge-drukruimte 52 belast vlak van de drukzuiger 25 is groter dan het door de lage-drukruimte 50 belast vlak, wanneer de drukzuiger bij open overstroomkanalen 42 en bij een gesloten 2/2-wegklep 81 (met een grote kracht) na achter beweegt. Hierbij wordt een olievolume overeenkomend 35 met het volumeverschil tussen de hoge-drukruimte 52 en de lage- ? * 5 drukruimte 50 naar buiten gedrukt uit de drukcilinder. In totaal zijn de volumina van de lage-drukruimte 50, van de hoge-drukruimte 52 en van de cilinderruimten 51 zo gekozen, dat bij het openen van de spuitgietvorm met een verhoogde kracht ongeveer 5 een vijfde van het totale volume van de zich bij een gesloten spuitgietvorm in de cilinderruimten bevindende olie gedrukt wordt in de tankruimte. Bij het sluiten van de spuitgietvorm en bij het openen van de spuitgietvorm zonder een verhoogde kracht wordt ongeveer een twintigste van het totale olievolume 10 gedrukt in de tankruimte. De doorstroomdoorsnede van het over- stroomkanaal 80a, 80a', 80b kan door een elektrisch verstelbare smoorklep 81 volgens een bepaald programma gestuurd worden.

Als smoorklep is voorzien in een als een 2/2-wegklep uitgevoerde proportionele klep. De proportionele klep wordt vooraf gestuurd, 15 dat wil zeggen het schuiforgaan van de proportionele klep wordt volgens een programma bediend door een in het hydraulisch gedeelte 81b aangebrachte en door een elektrisch gedeelte 81a aangedreven stuurzuiger. Aldus is een door het programma geleverde regeling van het verloop van de verandering van de doorstroomdoorsnede 20 van de smoorklep 81 tijdens de spuitcyclus mogelijk. Het aan houden van de nominale waarde wordt verzekerd door een wegopnemer 81c, die een teruggeleiding verzekert.

De proportionele klep kan alternatief via stuurleidingen 82, 83, 84 vooraf gestuurd worden. Hierbij wordt 25 de stuurleiding 82 vanuit de lage-drukruimte 50, een andere stuurleiding 83 vanuit de cilinderruimte 51 en een derde stuurleiding 84 vanuit een afzonderlijke drukbron gevoed. In de stuurleidingen 82 - 84 zijn terugstelkleppen 85 aangebracht. De proportionele klep wordt telkens via de stuurleiding 82 respec-30 tievelijk 83 respectievelijk 84 vooraf gestuurd, die tijdelijk de grootste druk bezit. Als gevolg wordt op gebruikelijke wijze het begin van een regelbeweging via de stuurleiding 84 ingeleid.

Uitgaand van een gesloten spuitgietvorm werkt de hydraulische inrichting als volgt: allereerst wordt de 35 cilinderruimte 61 van de klep, die de overstroomkanalen 42 Λ 0 6 stuurt, ontlast van de druk, zodat de ringzuiger met het vrijgeven van de overstroomkanalen 42 naar de open stand kan bewegen. Hierna worden de zich in de rechter stand bevindende zuigers 26 van de aandrijfcilinders 21 vanuit de cilinderruimten 51 met 5 drukolie gevuld. Hierbij komt de drukolie van de pomp P via de leiding 69 bij de hoofdschuif 64 met het rechts opgesteld schuif-deel en vandaar via de leiding 68 in de cilinderruimten 51. De zuigers 26 bewegen gemeenschappelijk met de drukzuiger 25 naar links naar de in de figuur weergegeven stand. De beschreven ope-10 ningsbeweging vereist een tenminste gedeeltelijk open over- stroomkanaal 80a, 80a', 80b. Immers door de beweging van de drukzuiger 25 wordt olie uit de hoge-drukruimte 52 via de overstroomkanalen 42 geperst in de steeds groter wordende lage-drukruimte 50. De lage-drukruimte 50 kan evenwel niet alle olie van de 15 grotere hoge-drukruimte opnemen. Als gevolg hiervan wordt een ge deelte van deze olie via het gedeelte 80b van het overstroom-kanaal geperst naar de smoorklep 81 en vandaar via de delen 80a' en 80a in de cilinderruimten 51. Dankzij de regelbaarheid van de'doorstroomdoorsnede van het overstroomkanaal 80a, 80a', 80b 20 kan ook de snelheid van de openingsbeweging in elke fase van het verloop hiervan volgens een programma geregeld worden. In het bijzonder is een tijdig en snel afremmen van de in de regel met hoge snelheid bewegende massa's, van de vormdrager 13, de zuigers 25, 26 en de zuigerstangen 27, 28 in de laatste fase 25 van de openingsbeweging mogelijk.

Bij het hierna sluiten van de spuitgietvorm wordt de plunjer 47 vanuit de cilinderruimte 48 'belast. Hierdoor beweegt de drukzuiger 25 tezamen met de zuiger 26 naar rechts, waarbij ongeveer een twintigste van het totale volume uit de 30 hydraulische inrichting verdrongen wordt naar de tankruimte 72.

De bij de sluitbeweging uit de cilinderruimten 51 verdrongen olie komt via de delen 80a, 80a' terecht bij de smoorklep 81 en vandaar via het gedeelte 80b in de lage-drukruimte 50. De programmatische regeling van de doorstroomdoorsnede in de smoorklep 35 81 komt overeen met een regeling van het snelheidsverloop van de 4 7 sluitbeweging.

Voor het sluiten van de spuitgietvorm is van geen betekenis dat de drukzuiger 25 vanuit de hoge-druk-ruimte 52 met groter vlak belast kan worden vanuit de lage-druk-5 ruimte 50. Immers het genoemd verschil van de belaste vlakken van de drukzuiger werkt niet zo lang geen drukolie in de druk-cilinder gevoerd wordt. De kracht voor het sluiten van de spuitgietvorm wordt daarom in de regel uitsluitend geleverd door de zuiger-cilindereenheid, die bestaat uit de plunjer 47 en de 10 cilinderruimte 48.

Alle bewegingen van de vormdrager 13 vinden plaats door het overwinnen van een min of meer grote voorgeprogrammeerde, in de smoorklep 81 veroorzaakte hydraulische weerstand, waardoor ook bij een langzame beweging van grote bewe-15 gende massa's de rustige loop hiervan verzekerd is.

Bij een vertikaal opgestelde vormsluiteenheid "hangt" de door de vormdrager 13, de zuigerstangen 28 en de zuigers 26, 25 gevormde massa in het hydraulisch systeem. Dit in tegenstelling tot een horizontale vormsluiteenheid, waarbij 20 de genoemde delen min of meer gewichtsneutraal voor het hydrau lisch systeem zijn. Dankzij een mogelijke regeling van de door-stroomdoorsnede in de smoorklep 81, eventueel tot op nul, kan met de genoemde verschillende voorwaarden bij een verschillende stand van de vormsluiteenheid rekening gehouden worden, zodat de vorm-25 sluiteenheid onafhankelijk van de stand volgens een programma kan werken.

Voor zover het openen van de spuitgietvorm met een vergrote kracht vereist is, wordt de hoofdschuif 64 naar de rechter stand en de stuurschuif 66a naar de linker stand 30 gestuurd. Hierdoor kan de bij open overstroomkanalen 42 uit de hoge-drukruimte 52 in de lage-drukruimte 50 verdrongen olie nagenoeg drukvrij terecht komen in de tank 72, zodat voor het "openscheuren" van de spuitgietvorm een voldoende druk, bijvoorbeeld een vijfvoudige openingskracht, ter beschikking is.

35 Voor het opbouwen van de vasthouddruk worden 8 de overstroomkanalen 42 van de drukzuiger 25 gesloten. Hierbij wordt de cilinderruimte 61 via de leiding 59 bij een in de rechter stand geplaatste stuurschuif 66a gevuld met drukolie, zodat de ringzuiger 43 gaat naar de sluitstand. Tegelijkertijd wordt 5 wanneer de hoofdschuif 64 zich in de linker stand en de schuif 65 zich in de rechter stand bevindt de hoge druk in de hoge-druk-ruirnte 52 opgebouwd. De druk in de cilinderruimte 48 van de plun-jer 47 blijft bestaan. Als gevolg hiervan zijn voor de vasthoud-druk zowel' de vanuit de cilinderruimte 48 belaste vlakken als-10 ook de vlakken van de drukzuiger 25 werkzaam.

\

Claims

1- Hydraulische inrichting voor de vormsluit-eenheid van een kunststof-spuitgietmachine, die de spuitgietvorm met behulp van tenminste een hydraulische aandrijfcilinder met 5 kleine kracht naar een open stand en/of een sluitstand beweegt en met behulp van een in de as van de vormsluiteenheid gelegen hydraulische drukcilinder met grote kracht vasthoudt, waarbij de zuiger vein de aandrijfcilinder met de zuiger van de drukcilinder tot een bewegingseenheid is verbonden en waarbij de voor 10 en achter de drukzuiger gelegen cilinderruimten (hoge.drukruimte, lage-drukruimte) via overstroomkanalen onderling in verbinding staan, die met behulp van een klep afgesloten kunnen worden, en waarbij de lage.drukruimte met de cilinderruimte van de aandrijfcilinder via een overstroomkanaal in een open hydraulische 15 verbinding staat, met het kenmerk, dat de doorstroomdoorsnede van het overstroomkanaal (80a, 80b) gestuurd kan worden door een elektrisch verstelbare smoorklep (81) afhankelijk van een vooraf bepaald werkprogramma.

2. Hydraulische inrichting volgens conclusie 20 1, met het kenmerk, dat als smoorklep (81) voorzien is in een in tegengestelde richtingen doorstroombare proportionele klep.

3. Hydraulische inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de proportionele klep is uitgevoerd als een 2/2-wegklep en dat de doorstroomdoorsnede met behulp van 25 een regeling van een wegopnemer (81c) van een maximum tot op nul geregeld kan worden.

4. Hydraulische inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de smoorklep (81) alternatief via stuurleidingen (82 - 84) vooraf gestuurd 30 kan worden, waarvan één (82) vanuit de lage-drukruimte (50), een andere (83) vanuit de aandrijfcilinder (21) en een andere (84) vanuit een afzonderlijke drukbron wordt gevoed.

5. Hydraulische inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat in de stuurleidingen (82 - 84) terugslag- 35 kleppen (85) zijn opgesteld en dat de smoorklep (81) telkens via 3 die stuurleiding (82, 83, 84) vooraf gestuurd wordt, die de grootste druk bezit.

6. Hydraulische inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lage-drukruimte 5 (50) van de drukcilinder (20) via een 4/3-wegklep (66a) verbon den kan worden met de tank (72).

7. Hydraulische inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor het openen van de spuitgietvorm twee diametraal ten opzichte van de drukzuiger 10 opgestelde, éénzijdig werkende werkcilinders (21) en voor het sluiten van de spuitgietvorm een in de as van de hydraulische inrichting gelegen stationaire plunjer (47) aanwezig is, die met de zuigerstang (27) van de drukzuiger (25) een hydraulische zuiger-cilindereenheid (27, 47) vormt.

8. Hydraulische inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het door de hoge-drukruimte (52) belast vlak van de drukzuiger (25) groter is dan het door de lage-drukruimte (50) belast vlak, wanneer de drukzuiger (25) bij open overstroomkanalen (42) en bij een ge-20 sloten 2/2-wegklep (81) beweegt, waarbij een vloeistofvolume overeenkomend met het volumeverschil tussen de hoge-drukruimte (52) en de lage-drukruimte (50) uit de drukcilinder (20) alsook het vloeistofvolume uit de cilinderruimte (48) gedrukt wordt (openen van de spuitgietvorm met een verhoogde kracht).

9. Hydraulische inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het door de hoge-drukruimte (52) belast vlak van de drukzuiger (25) groter is dan het door de lage-drukruimte (50) belast vlak, wanneer de drukzuiger (25) bij open overstroomkanalen (42) en bij een geopende 30 2/2-wegklep (81) naar achteren beweegt, waarbij het vloeistof volume gedrukt wordt uit de cilinderruimte (48) (snel openen).

10. Hydraulische inrichting volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een dusdanige keuze van de volumina van de lage-drukruimte (50), de hoge-drukruimte (52) , 35 de cilinderruimte (48) en de cilinderruimten (51) van twee aan- -^2 ~5 drijfcilinders (21), dat bij het openen van de spuitgietvorm met verhoogde kracht ongeveer een vijfde van het totale volume van de zich bij een gesloten spuitgietvorm in de ruimten (50, 52 48, 51) bevindende olie gedrukt wordt in de tank (72 en 71) 5 (openen van de spuitgietvorm met een verhoogde kracht).

11. Hydraulische inrichting volgens één der voorgraande conclusies, gekenmerkt door een dusdanige keuze van de volumina van de lage-drukruimte (50), van de hoge-drukruimte (52), van de cilinderruimte (48) en van de cilinderruimten (51) van 10 twee aandrijfcilinders (21), dat bij het openen van de spuitgiet vorm ongeveer een twintigste van het totale volume van de zich bij een gesloten spuitgietvorm in de ruimten bevindende olie gedrukt wordt uit de cilinderruimte (48) naar de tank (71). (Snel openen).

12. Hydraulische inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drukcilin-der (20) en de diametraal opgestelde aandrijfcilinders (21) worden gevormd op bussen, die aan de voorzijde door de montage-plaat (12) en aan de achterzijde door een gemeenschappelijk 20 cilinderdeksel verbonden zijn tot een compacte bouweenheid.