CH643181A5

CH643181A5 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer eine kunststoffe oder metalle verarbeitende spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: CH643181A5
Application number: CH906879A
Authority: CH
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Karl Hehl
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2036633B; CA1147919A; DE2845448C2; FR2439080B2; IT7926602A0; JPS5557440A; IT1125493B; NL7907605A; GB2036633A; US4325287A; AT368944B; ATA678179A; DE2845448A1; FR2439080A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus dem CH-Patnet No. 581 022 ist bereits eine hy-5 draulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgiessmaschine bekannt, deren Spritzgiessform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Bewegungszylinders mit kleiner Kraft und Ölmenge in Offenstellung und/oder Verschlussstellung gefahren (Bewegungs-lo periode) mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit grosser Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), wobei der Kolben des Bewegungszylinders mit dem Kolben des Druckzylinders (Druckkolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vor und hinter dem 15 Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer konzentrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein 20 im Hochdruckraum angeordneter Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt und mit einer inneren Mantelfläche auf der Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange ver-25 bundenen Ringes geführt sowie zum Schliessen des Ventils aus einer über eine Bohrung in der Kolbenstange mit Drucköl beschickbaren Ringkolbenkammer beaufschlagbar ist, welche einerseits von der druckkolbenseitigen Schulter des Ringes und anderseits von einem Flansch des Ringkolbens 30 begrenzt ist.

Durch diese Ausbildung wird eine wesentliche fertigungstechnische Vereinfachung des dieÜberströmkanäle im Druckkolben steuernden Ventils erreicht. Dabei wird das Ventil dadurch in Offenstellung gesteuert, dass der Ringkol-35 ben des Ventils im Hochdruckraum liegt und die Öffnungsbewegung aufgrund der grösseren druckkolbenseitigen Fläche erfolgt. Dies bedeutet, dass das Überströmventil in Offenstellung gesteuert ist, wenn der Hochdruckraum mit Druckmedium beschickt und die für gegensätzliche Beauf-40 schlagung bestimmte Ringkolbenkammer drucklos ist.

Es ist auch an sich bekannt, bei dem Ventil einer Antriebsvorrichtung vergleichbarer Art (DE-AS 1 778 952.5) die Offenstellung bzw. die Schliessstellung unabhängig vom Hochdruck oder Niederdruck des Systems mit Hilfe suverä-45 ner hydraulischer Kammern herbeizuführen, was den Vorteil einer freieren Programmgestaltung hat; denn bei einer solchen Ausbildung kann das Ventil zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Schliessstellung bzw. in Offenstellung gesteuert werden.

so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Antriebsvorrichtung bei günstigen Voraussetzungen für eine rationelle Serienfertigung so auszubilden, dass eine grössere Freiheit für die Gestaltung des Spritzprogramms dadurch gegeben ist und dass das Ventil zu je-55 dem beliebigen Zeitpunkt in Offen- bzw. Schliessstellung gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss wie aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ersichtlich gelösst.

Bei einer solchen Ausbildung ist es möglich, zu jedem be-6o liebigen vorptrogrammierbaren Zeitpunkt, also unabhängig vom Ende der Fahrperiode bzw. vom Beginn der Druckperiode den Ringkolben des Ventils in beiden Richtungen zu steuern. Darüber hinaus liegen die baulichen Voraussetzungen vor im Bedarfsfalle den Ringkolben des Ventils wahl-65 weise dank einer Flächendifferenz bei Beginn der Druckperiode durch Beeinflussung aus dem Hochdruckraum, nämlich durch allseitige Beaufschlagung in Offenstellung zu führen. Eine entsprechende Differenz der beaufschlagbaren

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vor- und rückseitigen Flächen des Ringkolbens ist bei verhältnismässig geringem baulichen Aufwand möglich (wie aus Fig. 1 ersichtlich).

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Antriebsvorrichtung im Bereich eines Druckkolbens im Längsschnitt bei geschlossenem Ventil und

Fig. 2 eine Variante der Antriebsvorrichtung in einer Darstellung gemäss Fig. 1.

Die Antriebsvorrichtung ist zum Schliessen der Giess-form einer Kunststoffe oder Metalle verarbeitenden Spritzgiessmaschine bestimmt. Diese Antriebsvorrichtung ist als «drückender Typ» einer Formschliesseinheit ausgebildet, bei welcher der bewegbare Formträger beim Schliessen der Giessform zum stationären Formträger hingedrückt wird.

Der bewegbare Formträger wird beim Überführen der Spritzgiessform in ihre Schliess-Stellung mit Hilfe eines einzigen grossen Hydraulikzylinders 10,96,96' zum stationären Formträger hin gedrückt. Dieser grosse, den Zuhaltedruck für die Spritzgiessform erzeugende Hydraulikzylinder um-fasst u.a. den eigentlichen Zylinder 10 und einen rückseitigen Zylinderdeckel 96', der Bestandteil eines rückseitig an den grossen Hydraulikzylinder angeflanschten kleineren Fahrzylinders 96 ist. Letzterer kann zum Öffnen der Spritzgiessform mit kleiner Kraft dienen. Er wird dabei über die Zuleitung 108 mit Druckmedium beschickt. Der Kolben des Fahrzylinders und der Kolben des grossen hydraulischen Zylinders sind über die Kolbenstange 92 zu einer Bewegungseinheit zusammengefasst, wobei diese Kolbenstange 92 im Abschnitt 92' rückseitig aus dem eigentlichen hydraulischen Zylinder 10 heraus- und in den Fahrzylinder hineinragt. Auf dem freien Ende des Abschnitts 92' sitzt der Kolben des Fahrzylinders.

Ein mit der Kolbenstange 92 fest verbundener Ring 71' ist mit einem druckkolbenseitigen Axialabschnitt 71" an einer Schulter 83 des Druckkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring 71' wiest darüber hinaus einen sich in gegensätzlicher Richtung erstreckenden zweiten Axialabschnitt 71'" (in Fig. 1) bzw. 71IV (in Fig. 2) auf. Der Ring ist an der Stirnkante dieses zweiten Axialabschnittes durch einen Sperring 86 auf der Kolbenstange 92 axial gesichert.

Der Ring 71' mit den beiden Axialabschnitten 71" und 71'" bzw. 71IV ist Bestandteil eines Ventils zur zeitgerechten Steuerung von Überströmkanälen 73, welche im Druckkolben 72 angeordnet sind und auf einer konzentrischen Kreislinie liegen. Über diese Überströmkanäle 73 sind die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume, d.h. der Hochdruckraum 75 und der Niederdruckraum 76 miteinander verbunden und zwar während der Bewegungsperiode. Während dieser Periode wird die Spritzgiessfrom mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Fahrzylinders mit kleiner Kraft in Offenstellung und/oder Verschlussstellung gefahren. Dabei strömt das Drucköl über die Überströmkanäle aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 oder umgekehrt. Während der Druckperiode, bei welcher die Hälften der Giessform mit grosser Kraft zusammengehalten werden, sind die Überströmkanäle 73 mit Hilfe eines Ventils gesperrt, das aus dem Ring 71' mit Axialabschnitten 71" und 71'" bzw. 71IV gebildet ist. In Schliessstellung liegt ein Ringkolben 61 des Ventils an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter 62 des fest auf der Kolbenstange 92 aufsitzenden Druckkolbens 72 dichtend an. Der Ringkolben 61 ist mit einer inneren, zylindrischen Mantelfläche auf der äusseren zylindrischen Mantelfläche 99 des Ringes 71' geführt. Der Ringkolben 61 weist druckkolbenseitig einen nach innen gerichteten ringförmigen Flansch 61' auf, der auf der äusseren Mantelfläche des Axialabschnittes 71" des Ringes 71' geführt ist. Darüber hinaus ist der Ringkolben 61 mit einem zweiten, nach innen gerichteten Flansch 100 (in Fig. 1) bzw. 100' (in Fig. 2) versehen. Dieser zweite Flansch ist durch einen gesonderten Ring gebildet, der mit dem einstückigen Teil des Ringkolbens 71' mit Axialabschnitt 71" bzw. 71IV mit Hilfe von Schraubenbolzen 101 stirnseitig verbunden ist. Der zweite Flansch 100 bzw. 100' ist mit einer axialen Zentrierschulter 109 (in Fig. 1) bzw. 109' (in Fig. 2) am Ring 71' zentriert. Die innere Mantelfläche des zweiten Flansches 100; 100' ist auf der äusseren Mantelfläche des zweiten Axialabschnittes 71'" bzw. 711V des Ringes 71' dichtend geführt. Zum Schliessen des Ventils ist die druckkolbenseitige Schulter des Ringes 71 aus einer Ringkolbenkammer 77 beaufschlagt. Diese Ringkolbenkammer ist einerseits von der genannten druckkolbenseitigen Schulter des Ringes 71' und anderseits von dem Flansch 61' des Ringkolbens 61 begrenzt.

Die Ringkolbenkammer 77 ist über Bohrungen beschickbar, die folgende Abschnitte umfassen: eine Axialbohrung 31 in der Kolbenstange 92, eine Radialbohrung 31', eine Ringnut 31" im Axialabschnitt 71" des Ringes 71' und eine Radialbohrung 31'" im Axialabschnitt 71".

Für eine gegensätzliche Bewegung ist der Ringkolben 61 aus einer zweiten Ringkolbenkammer 105 beaufschlagbar. Diese ist von der anderen Schulter des Ringes 71' und dem zweiten Flansch 100 (in Fig. 1) bzw. 100' (in Fig. 2) des Ringkolbens 61 begrenzt. Diese Ringkolbenkammer 105 ist über folgende Bohrungen mit Drucköl beschickbar: eine Axialbohrung 102 und eine daran anschliessende Radialbohrung 102' in der Kolbenstange 92, eine Ringnut 102' und eine Radialbohrung 102'" im Axialabschnitt 71'" (in Fig. 1) bzw. 71IV (in Fig. 2).

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Aussendurch-messer des Axialabschnittes 71" geringer als der Aussen-durchmesser des anderen Axialabschnittes 71"' des Ringes 71'. Sofern die beiden Druckkamern 77 und 105 bei gleichem Systemdruck beschickbar sind, führt dies dazu, dass die über die Ringkolbenkammer 105 bewirkte Schliessbewegung des Ventils schneller erfolgt, als die aus der Ringkolbenkammer 77 heraus erfolgende Öffnungsbewegung. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass sowohl die Öffnungsbewegung als auch die Schliessbewegung infolge der verhältnismässig geringen rückseitigen und vorderseitigen beaufschlagbaren Flächen der Flansche 100 bzw. 61' ausserordentlich rasch erfolgt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 entspricht der Aussen-durchmesser des Axialabschnittes 71 " dem Aussendurch-messer des Axialabschnittes 71IV des Ringes 71. Infolgedessen sind die aus den Kammern 77 und 105 heraus beaufschlagbaren Flächen des Ringkolbens 61 gleich gross.

Der Ring 71' ist im Bereich seines Axialabschnittes 71" mittels Aussengewinde 97 mit der Kolbenstange verschraubt.

Der rückseitige Zylinderdeckel 96' des den Zuhaltedruck bewirkenden hydraulischen Zylinders ist über Spannstangen 106 mit dem vorderseitigen Zylinderdeckel verspannt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgiessmaschine, deren Spritzgiessform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Fahrzylinders mit kleiner Kraft und Ölmenge in Offenstellung und/oder Verschlussstellung gefahren und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders (10) mit grosser Kraft zusammengehalten wird, wobei der Kolben des Fahrzylinders mit dem Kolben des Druckzylinders zu einer Bewegungseinheit verbunden ist und die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume (75, 76) über Kanäle (73) miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben (72) führen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils (61,62) gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein Ringkolben (61) ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange (92) aufsitzenden Druckkolbens (72) dichtend anliegt und mit einer inneren zylindrischen Mantelfläche auf der äusseren zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange (92) verbundenen Ringes (71') geführt sowie zum Schliessen des Ventils aus einer durch eine Bohrung in der Kolbenstange (92) mit Drucköl beschickbaren Ringkolbenkammer (77) beaufschlagt ist, welche einerseits von der druckkolbenseitigen Schulter des Ringes und anderseits von einem Flansch (61') des Ringkolbens (61) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (61) für eine gegensätzliche Bewegung aus einer ebenfalls durch eine Bohrung (102) der Kolbenstange (92) mit Drucköl beschickbaren zweiten Ringkolbenkammer (105) beaufschlagbar ist, welche von der anderen Schulter des Ringes und einem zweiten Flansch (100,100') des Ringkolbens (61) begrenzt ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flansch (100, 100') des Ringkolbens (61) durch einen Flanschring gebildet ist, welcher mit dem im übrigen einstückigen Ringkolben (61) verbunden ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der Flansche (61', 100) des Ringkolbens (61) auf den Mantelflächen von hül-senförmigen Axialabschnitten (71", 71'", 71IV) des Ringes geringeren Durchmessers dichtend geführt sind.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (71') mit dem einen Axialabschnitt (71") am Druckkolben (72) abgestützt ist und an der Stirnkante des anderen Axialabschnittes (71"') durch einen Sperring (86) auf der Kolbenstange (92) axial gesichert ist.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurch-messer des einen Axialabschnittes (71") kleiner ist als der Aussendurchmesser des andern Axialabschnittes (71'") des Ringes (71') (Fig. 1).

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkolbenkammern (77,105) je über eine Axialbohrung (31, 102) und eine Radialbohrung (31'; 102') der Kolbenstange (92) sowie über eine Ringnut (31"; 102") und eine Radialbohrung

(31 102'") im Axialabschnitt (31 ") des Ringes (7 Î ') mit Drucköl beschickbar ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (71', 72", 71'" bzw. 71IV) mit der Kolbenstange (92) im Gewindeeingriff steht.