CH668219A5

CH668219A5 - Schliesseinheit an einer spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: CH668219A5
Application number: CH532/83A
Authority: CH
Inventors: Lothar Gutjahr
Original assignee: Kloeckner Werke Ag
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1988-12-15
Also published as: AT389493B; FR2520662B1; ATA28883A; FR2520662A1; US4599063A; DE3203810C2; DE3203810A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Schliesseinheit an einer Spritzgiessmaschine, wobei eine verschiebbare Formaufspannplatte auf Holmen geführt ist und die Schliesseinheit auf der von der Form abgewandten Seite mindestens einen Fahrzylinder und mindestens einen Formhaltezylinder aufweist.

Spritzgiessmaschinen weisen bekanntlich zweigeteilte Formen auf, deren eine Formhälfte auf einer feststehenden Formaufspannplatte und deren andere Formhälfte auf einer verschiebbaren Formaufspannplatte angeordnet ist. Die verschiebbare Formaufspannplatte ist auf Holmen geführt. Zum Öffnen und Schliessen der Form ist mindestens ein Fahrzylinder vorgesehen, dessen Funktion darin besteht, möglichst schnell die Form zu öffnen und zu schliessen. Da die in die Form eingespritzte Masse einen erheblichen Druck auf die Formhälften ausübt und diese zu öffnen bestrebt ist, muss auf die verschiebbare Formaufspannplatte und damit auf die Form eine entsprechende Formzuhaltekraft ausgeübt werden. Zu diesem Zweck sind die sogenannten Formzuhaltezylinder vorgesehen. Beide Funktionen, d.h. des Verfahrens der verschiebbaren Formaufspannplatte und des Zuhal-tens der Form mussten bisher getrennt erfolgen (DE-PS 24 53 697, DE-PS 12 68 322).

Aufgrund der Tatsache, dass die Fahrzylinder mit einem relativ niedrigen Arbeitsdruck gefahren werden müssen, während die Formzuhaltezylinder mit einem sehr hohen Arbeitsdruck zu beaufschlagen sind, musste bisher ein erheblicher Aufwand an hydraulischen Arbeitsmitteln betrieben werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der gesamte Schaltungsaufwand erheblich vereinfacht werden kann, wenn über die Zuflussleitung zur Schliesseinheit sowohl der Druck für die Fahrzylinder als auch für die Formzuhaltezylinder aufgebracht werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Steuerungen der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, dass über die Zuflussleitung zur Schliesseinheit sowohl der Druck für die Fahrzylinder als auch für den bzw. die Formzuhaltezylinder aufgebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine mit der verschiebbaren Formaufspannplatte in Eingriff stehende Spindel, Zahnstange oder Zahnriemen, ein in der Zuflussleitung zu dem Fahrzylinder angeordnetes Wegeventil mit einem auf der Spindel, Zahnstange oder Zahnriemen verschiebbar angeordneten Ventilkörper, ein an einem Abzweig der Zuflussleitung angeordnetes weiteres Wegeventil, das nach Schliessen der Form dem hydraulischen Arbeitsmittel den Zufluss zum Formzuhaltezylinder freigibt und einen mit der Spindel, Zahnstange oder Zahnriemen gekoppelten Schrittmotor, der in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geschwindigkeits- und/oder Druckverlaufs der verschiebbaren Formaufspannplatte gesteuert ist. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die verschiebbare Formaufspannplatte exakt verfahrbar ist, damit die Steuerung genau dann den Druck auf die Formzuhaltezylinder aufbringt, wenn die Form geschlossen ist. Dies erfolgt durch die erfindungsgemässen Massnahmen: Der Schrittmotor wird in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Druckverlauf bzw. Geschwindigkeitsverlauf der verschiebbaren Formaufspannplatte gesteuert. Dies hat zur Folge, dass der Motor die Spindel dreht, wobei gleichzeitig der Ventilkörper des Wegeventils entsprechend verschoben wird und einen mehr oder weniger grossen Durchflussquerschnitt für das hydraulische Arbeitsmittel freigibt, so dass der Fahrzylinder entsprechend beaufschlagt wird und die verschiebbare Formaufspannplatte eine entsprechende Bewegung ausführt, was wiederum eine entsprechende gegenläufige Verschiebung des Ventilkörpers nach sich zieht, der wiederum durch den Schrittmotor entsprechend dem vorgegebenen Druck- bzw. Geschwindigkeitsverlauf entgegengewirkt wird. Es entsteht auf diese Weise ein hydrauüsch stark zurückgekoppelter starrer Regelkreis, der zur Folge hat, dass mit beliebiger Genauigkeit, die im wesentlichen von der Genauigkeit der Spindel abhängt, die Bewegung der verschiebbaren Formaufspannplatte gesteuert wird.

An die Stelle der Spindel kann auch eine Zahnstange bzw. ein Zahnriemen treten.

Nach diesem Prinzip der hydraulisch starren Rückkop-pelung arbeitende hydraulische Bauelemente sind an sich bereits bekannt (Prospekt der Fa. Hartmann und Lämmle KG, Elektrohydraulischer Linearverstärker LVS, Ausgabe 10, 1977). Derartige Bauelemente wurden bisher lediglich dazu verwendet, um z.B. an Werkzeugmaschinen verschiebbare Maschinenteile exakt zu positionieren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Druckfühler vorgesehen, der das weitere Wegeventil in die Arbeitsstellung schaltet, sobald der Druck im Fahrzylinder einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Zusätzlich dient der Druckfühler zur Istwert-Erfassung des Druckes.

In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spindel bzw. der Schrittmotor mit einem absoluten Winkelschrittgeber zur Erfassung der Weg-Istwerte der verschiebbaren Formaufspannplatte gekoppelt. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass auch nach einem vorübergehenden Netzausfall die jeweilige Position der verschiebbaren Formaufspannplatte feststellbar ist, ohne dass sie in die eine oder andere Endstellung zuvor verfahren werden muss, um die Nullstellung wieder zu definieren. Der wesentliche Vorteil besteht jedoch darin, dass durch diese Weg-Istwert-Erfassung und mittels der gespeicherten Werte ein Regelkreis für die Schliesseinheit geschaffen ist.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Spritzgiessmaschine in Seitenansicht, wobei die Schliesseinheit im Schnitt dargestellt ist. Die Spritzgiessmaschine besteht aus den beiden auf einem Maschinenbett 1 feststehend angeordneten Ständerplatten 2 und 3, die durch Holme 4 miteinander verbunden sind. Auf der feststehenden Formaufspannplatte ist die eine Hälfte 5 einer geteilten Spritzgiessform aufgespannt, deren andere, mit 6 bezeichnete Formhälfte auf der verschiebbaren Formaufspannplatte 7 aufgespannt ist. Im geschlossenen Zustand umschliessen die beiden Formhälften in an sich bekannter Weise das Formnest 8, in das über die Angussbohrung 9 mittels des schematisch dargestellten Spritzaggregats .10 (im Ausschnitt) die plastifizierte Masse eingespritzt wird. Die verschiebbare Formaufspannplatte weist auf ihrer von der Form abgewandten Seite die Schliesseinheit 11 auf. Sie besteht aus dem Formzuhaltezylinder 12, dessen Zylinder 13 in der Ständerplatte 2 feststehend angeordnet ist. Sein Kolben 14 ist unter der Ausbildung der Druckräume 15 und 16 beidseitig beaufschlagbar. Die Kolbenstange dieses Kolbens ist mit der verschiebbaren Formaufspannplatte verbunden. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Kolbenstange unter Bildung des Druckraumes 16 hohl ausgebildet, wobei in den Druckraum 16 teleskopartig ein rohrartiges Rundprofil 19 eintaucht, das fest mit der Stirnplatte 17 des Zylinders 13 verbunden ist und einen Anschluss für eine Druckleitung 20 aufweist, die mit dem Drei-Zwei-Wegeventil 21 verbunden ist, über das das hydraulische Arbeitsmittel zu- und abgeführt wird. Der Kolben 14, eine Kolbenstange und das rohrartige Rundprofil bilden den Fahrzylinder. An dem Abzweig

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22 in der Zuflussleitung zwischen dem Anschluss des Fahrzylinders und dem 4-Wegeventil ist ein weiteres Wegeventil

23 angeordnet, das mit dem Druckraum 12 des Form-schliesszylinders verbunden ist. Ein Druckfühler dient zusätzlich zur Istwert-Erfassung des Druckes, wenn eine druckabhängige Regelung erfolgt. In der Zuflussleitung 20 ist weiterhin ein Druckfühler 24 angeordnet, der, wie durch die strichlierte Linie symbolisch angedeutet, nach Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes das weitere Wegeventil 23 in die Arbeitsstellung schaltet, so dass dann die Formzuhaltekraft auf die geschlossene Form aufgebracht wird. Der Ventilkörper des Wegeventils 21 ist auf einer Spindel 26, die durch das Gehäuse dieses Wegeventils geführt ist, in axialer Richtung der Spindel verschiebbar angeordnet. Die Spindel steht in Eingriff mit der verschiebbaren Formaufspannplatte. Dies erfolgt im einfachsten Falle wie aus der Zeichnung ersichtlich in der Weise, dass die Formaufspannplatte eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung aufweist, die mit der Spindel in Eingriff steht. Die Spindel ist weiterhin mit einem Schrittmotor 27 gekoppelt, der nach einem vorgegebenen Programm entweder geschwindigkeitsabhängig bzw. druckabhängig gesteuert ist. Die Werte sind in Abhängigkeit des von der verschiebbaren Formaufspannplatte zurückgelegten Weges gespeichert. Dies ist schematisch durch die Speicher 28 und 29 dargestellt. Weiterhin ist ein absoluter Winkelschrittgeber 30 mit der Welle des Schrittmotors bzw. mit der verschiebbaren Formaufspannplatte gekoppelt und gibt jeweils eine Anzeige für den Istweg des von der verschiebbaren Formaufspannplatte zurückgelegten Weges. Durch einen Istwert-Sollwert-Vergleich kann die Steuerstrecke in einen Regelkreis umgewandelt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

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668 219 PATENTANSPRÜCHE

1. Schliesseinheit an einer Spritzgiessmaschine, wobei eine verschiebbare Formaufspannplatte auf Holmen geführt ist und die Schliesseinheit auf der von der Form abgewandten Seite mindestens einen Fahrzylinder und mindestens einen Formzuhaltezylinder aufweist, gekennzeichnet durch eine mit der verschiebbaren Formaufspannplatte (7) in Eingriff stehende Spindel (26), Zahnstange oder Zahnriemen, ein in der Zuflussleitung (20) zu dem Fahrzylinder (14,17, 19) angeordnetes Wegeventil (21) mit einem auf der Spindel, Zahnstange oder Zahnriemen verschiebbar angeordneten Ventilkörper, ein an einem Abzweig (22) der Zuflussleitung angeordnetes weiteres Wegeventil (23), das nach Schliessen der Form dem hydraulischen Arbeitsmittel den Zufluss zum Formzuhaltezylinder (12) freigibt und einen mit der Spindel Zahnstange oder Zahnriemen gekoppelten Schrittmotor (27), der in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geschwindig-keits- und/oder Druckverlaufs der verschiebbaren Formaufspannplatte gesteuert ist.

2. Schliesseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Druckaufnehmer (24) für den im Fahrzylinder herrschenden Druck, der nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes das weitere Wegeventil (23) in die Arbeitsstellung schaltet, und/oder zur Istwert-Erfassung des Druckes dient.

3. Schliesseinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mit der Spindel bzw. dem Schrittmotor in Eingriff stehenden absoluten Winkelschrittgeber (30) zur Erfassung der Weg-Istwerte der verschiebbaren Formauf-spannplatte.