DE2440219A1

DE2440219A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer eine spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE2440219A1
Application number: DE2440219A
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-22
Filing date: 1974-08-22
Publication date: 1976-03-04
Also published as: DE2419314A1; DE2440219C3; DE2419314B2; DE2419314C3; DE2440219B2

Description

Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine (Zusatz zu Patent ... ... (Patentanmeldung P 24 19 314.4)) Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in dem Patent ... ... (P 24 19 314.4) geschützten Erfindung.
Das Hauptpatent betrifft eine hydraulische Antriebsvorrictc für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydrau lischen Antriebszylinders (Bewegungszylinders) mit kleiner krafe in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bewea:.,speriode) und mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders mit großer Kraft zusammengehalten wird (Druckperiode), wobei der Kolben des Bewegungszylinders mit dem Kolben des D;»czylinders (Druckkolben) zu einer Bewegungseinheit verbunden iSt und die vor und hinter dem Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer kol.-zentrischen Kreislinie liegen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein a#:# einer zylindrischen Mantelfläche geführter, die Kolbenstange konzentrisch umschließender, im Hochdruckraum angeordneter RinO-kolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienenden Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt.
Der Gegenstand des Hauptpatents ist nunmehr ohne nennenswerte Beeinträchtigung der günstigen Voraussetzungen für die Serienfertigung in Richtung einer wesentlich höheren Belastbarkeit des den Durchfluß durch den Druckkolben steuernden Ventils dadurch weitergebildet, daß der Ring mittels einer als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens dienendenDistanzhülse an einer Schulter des Druckkolbens axial abstützbar ist.
Bei einer solchen Gestaltung kann auch das geschlossene Ventil vom Hochdruckraum her einem extrem hohen Druck unterworfen werden, ohne daß die Gefahr einer Lockerung oder gar eines Ausbruchs des Ringes besteht, welcher den mit geringerem Druck beschickten Ringkolbenraum begrenzt.
Zweckmäßigerweise ist der Ring auf der vom Druckkolben abgewandten Seite durch einen radial geteilten, in einer Ringnut der Kolbenstange eingelassenen Sperring gesichert.
Dadurch ist die Voraussetzung geschaffen, daß der Druckkolben bei geschlossenem Ventil vom Niederdruckraum her ebenfalls mit nahezu beliebig hohen Drücken beaufschlagbar ist, ohne daß die Gefahr eines Loßreißens des den axialen Druck des Druckkolbens über die Distanzhülse aufnehmenden Ringes in anderer Richtung besteht. Solche hohen Drücke im Niederdruckraum sind beispielsweise erforderlich, wenn zum Öffnen der Gießform sehr hohe Kräfte notwendig sind, um die bewegbare Gießformhälfte von der stationären Gießformhälfte loszureißen.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Antriebsvorrichtung im Bereich eines Druckkolbens im Längsschnitt bei geschlossenem Ventil und Fig. 2 den Ausschnitt gemäß Fig. 1 bei offenem Ventil.
Die hydraulische Antriebsvorrichtung ist Bestandteil der Bormschließeinheit einer Spritzgießmaschine. Die Formschließeinheit ist mit wenigstens einem hydraulischen Druckzylinder 10 ausgerüstet. In dem Druckzylinder ist ein Druckkolben 72 axial verschiebbar gelagert. Der Druckkolben ist an einer Ringschulter 84 der Kolbenstange 16, 16' widergelagert. Der Abschnitt 16 geringeren Durchmessers der Kolbenstange ragt auf der einen Seite, der Abschnitt 16' größeren Durchmessers ragt auf der anderen Seite aus dem Druckzylinder 10 heraus. Durch die Kolbenstange 16, 16' wird der bewegbare Formträger beim Schließen der Gießform gezogen (ziehender Typ) oder geschoben (drückender Typ).
Im ersteren Falle sitzt der bewegbare Pormträger auf dem freien Ende des Kolbenstangenabschnittes 16, während die stationäre Gießformhälfte an derjenigen Stirnseite des Druckzylinders abgestützt ist, aus welcher der Kolbenstangenabschnitt 16 herausragt. Im Falle eines drückenden Typs sitzt der bewegbare Formträger auf dem freien Ende des Kolbenstangenebschnfttes 16' und xfird beim Schließen der Gießform in Richtung des stationären Formträgers geschoben. Das vom geschobenen oder gezogenen,bewegbaren Gießformträger abgewandte freie Ende der Kolbenstange 16, 16' ragt in einen koaxial an den hydraulischen Druckzylinder 10 angeflanschten Bewegungszylinder. Dabei kann dieses Ende der Kolbenstange als Kolben ausgebildet sein.
Der vor dem Druckkolben liegende Hochdruckraum 75 ist über die auf einer Kreislinie konzentrisch zur Kolbenstange angeordneten Durchflußkanäle 73 mit dem hinter den Druckkolben liegenden# Niederdruckraum 76 verbunden, wenn sich das Ventil 61, 62 in Offenstellung befindet.
Der im Querschnitt rechteckige Ring 71' ist mittels einer als Führungsfläche für den radial nach innen gerichteten Flansch des Ringkolbens 61 dienenden Distanzhülse 71" an einer Schulter 83 des Druckkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring ist mit der Distanzhülse 71" einstückig und bildet mit dieser eine gemeinsame innere, zylindrische Mantelfläche, die auf der Nantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 16 aufliegt. Die Länge des axialen Hubes des Ringkolbens 61 ist durch die Länge der Distanzhülse 71" bestimmt. Die radiale Tiefe der Distanzhülse 71" entspricht der radialen Tiefe der Ringschulter 84 der Kolben stange, an welcher der Druckkolben 72 widergelagert ist. Diewenige Mantellinie der inneren Mantelfläche eines jeden zylindrischen Durchflußkanals 73, welche der Achse a-a der Kolbenstange am nächsten liegt, befindet sich in Verlängerung der Mantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 16' und in Verlängerung der äußeren Mantelfläche der Distanzhülse 71". Die Achsen b-b der Kanäle 73 liegen etwa in Verlängerung der äußeren Hantelfläche 85 des Ringes 71' und weisen etwa den gleichen radialen Abstand von der Achse a-a auf wie die als Ventilsitz dienende Ringschulter 62 des Druckkolbens 72. Auf der vom Druckkolben 72 abgewandten Seite ist der Ring 71' durch einen radial geteilten, in einer Ringnut der Kolbenstange 16 eingelassenen Sperring 86 gesichert. Der Sperring wiederum ist mit Hilfe eines Seege-Ringes 87 in seiner Ringnut gesichert. Der Druckkolben 72 weist auf seiner dem Ventilkörper 61 zugewandten Seite gegeneinander axial versetzte und radial verlaufende Ringschultern 83, 88, 89 auf, von welchen die mittlere an ihrer Basis die als Ventilsitz dienende Ringschulter 62 bildet. Die Ringschulter 89 geht über eine schräg zur Achse a-a verlaufende Fläche in die Ringschulter 88 und diese über eine parallel zur Kolbenstange liegende Mantelfläche in die ringförmige Ausnehmung 73' im Druckkolben über. Die Distanzhülse 71'' ist an ihrem freien Anlageende verjüngt.
Der als Ringkolben ausgebildete Ventilkörper 61 ist während der Bewegungsperiode infolge Beaufschlagung#aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum in Offenstellung gehalten. Bei Beginn der Druckperiode wird er durch zeitgerechte, gesonderte, gegensätzliche Beaufschlagung in Schließstellung gesteuert. Diese Beaufschl#gung mit Drucköl erfolgt über die durch die Kolbenstange 16, 16' gehende Axialbohrung 90, die Radialbohrung 91 und den Ringkolbenraum 77'.
ist die geschlossene Gießform nach Beschickung unter relativ geringem Kraftaufwand zu öffnen, so erfolgt diese Öffnung mit Hilfe des an den Druckzylinder koaxial angeflanschten Bewegungszylinders, durch Beaufschlagung der in diesen Bewegungszylinder hineinragenden Kolbenstangenabschnitt 16' bzw. 16. Während der Bewegungsperiode wrd das Drucköl aus dem Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 über die Kanäle 73 bei offenem Ventil verdrängt.
Erfordert das Öffnen der Gießform erheblich Kräfte, so wird der Ringkolbenraum 77' nicht bereits bei Beginn des Öffnungshubes drucklos gemacht, sondern erst nach einer bestimmten, geringfügigen Wegstrecke des Öffnungshubes.
Während dieses ersten Abschnittes des Öffnungshubes wird der Niederdruckraum 76 einem verhältnismäßig hohen Druck unterworfen, der ausreicht um die Gießfortnhälften voneinander zu trennen. Erst nachdem diese Trennung erfolgt ist, wird das Ventil 61, 62 geöffnet.
Geöffnet wird die Gießform mit Hilfe des Bewegungszylinders oder aber auf der Grundlage einer Differenzisiwirkung des Druckkolbens. Da nämlich die dem Niederdruckraum 76 zugewandte, beaufschlagbare Fläche des Druckkolbens kleiner ist als die dem Hochdruckraum zugewandte Fläche des Druckkolbens schließt die Formschließeinheit von selbst, wenn die unter Druck stehenden Zylinderräume 75. und 76 miteinander in Verbindung stehen.
Die radiale Erstreckung der Ringkolbenkammer 77' ist größer als die radiale Erstreckung der ringförmigen Ausnehmung 73' in welche die achsparallelen Kanäle 73 münden. Dies bedeutet, daß bei geschlossenem Ventil 61, 62 die dem Druckkolben 72 zugewandte, vom Hochdruckraum her beaufschlagte Fläche des Ringkolbens größer ist als die gegenüberliegende, ebenfalls vom Hochdruckraum her beaufschlagbare Fläche des Ringkolbens.
Somit ergibt sich eine Differenz der gegensätzlich beaufschlagten Flächen des Ringkolbens, die sicherstellt, daß bei Aufbau des Druckes in der Ringkolbenkammer 77' der in Schließstellung befindliche Ringkolben in Offenstellung geht. Dies bedeutet ferner, daß das offene Ventil schließt, wenn die Ringkolbenkammer unter dem gleichen Hochdruck steht, wie der Hochdruckraum 75, also allseitig beaufschlagt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e-

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszylinders (Bewegungszylinder) mit kleiner Kraft in Offenstellung und/oder Verschlußstellung gefahren (Bewegungsperiode) und 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 DruckSolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckkaum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in-Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen, auf einer konzentrischen Kreislinie liegen und während der Druckreri ode mit Hilfe eines Ventils gesperrtsind, dessen Ventilkörper ein mit einem radial nach innen gerichteten Flansch auf einer zylindrischen Mantelfläche geführter, die Kolbenstange konzentrisch umschließender, im Hochdruckraum angeordneter Ringkolben ist, der bei geschlossenem Ventil an einer als Ventilsitz dienender Ringschulter des fest auf der Kolbenstange aufsitzenden Druckkolbens dichtend anliegt und mit einer inneren zylindrischen Mantelfläche auf der äußeren zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt ist, nach Patent... (Patentanmeldung P 24 19 314.4), dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71') mittels einer als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens (61) dienendenDistanihülse (71'') an einer Schulter (83) des Druckkolbens (72) axial abstützbar ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt rechteckige Ring (71') mit der Distanzhülse (71") unter Bildung einer gemeinsamen 1inneren#zylindrischen, auf der Mantelfläche der Kolbenstange (16, 16') im Abschnitt (16) aufliegenden Mantelfläche einstückig ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des axialen Hubes des Ringkolbens (61) durch die Länge der Distanzhülse (71") bestimmt ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tiefe der Distanzhülse (71") der radialen Tiefe einer Ringschulter (84) der Kolbenstange (16, 16') entspricht, an welcher der Druckkolben (72) widergelagert ist.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dieåenige Mantellinie der inneren Mantelfläche eines jeden zylindrischen Durchflußkanales (73),welche der Achse (a-a) der Kolbenstange am nächsten liegt in Verlängerung der Mantelfläche der Kolbenstange (16, 16') im Abschnitt 06') und der äußeren Mantelfläche der Distanzhülse (y1ll) befindet.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (b-b) der Kanäle (73) etwa in Verlängerung der äußeren Mantelfläche (85) des Ringes (71') liegen und etwa den gleichen radialen Abstand von der Achse (a-a) aufweisen wie die als Ventilsitz dienende Ringschulter (62) des Druckkolbens (72).

7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71') auf der von#Druckkolben (72) abgewandten Seite durch einen radial geteilten, in einer Ringnut der Kolbenstange (16) eingelassenen Sperring (86) gesichert ist.

8. Antriebsvorrichtung Antriebsvoorichtung eb chtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der geteilte Sperring mit Hilfe eines Seege-Ringes (87) gesihert ist.

9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehendan Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (72)gegeneinander axial versetzte und radial verlaufende Ringschultern (83, 88, 89) aufweist, von welchen die mittlere (88) an ihrer Basis die als Ventilsitz dienende Ringschulter (62) bildet.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (89) über eine schräg zur Achse (a-a) verlaufende Fläche in die Ringschulter (88) und diese über eine parallel zur Kolbenstange liegende Mantelfläche in die ringförmige Ausnehmung (73') übergeht.

11. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhülse (71") an ihrem freien Ende verJüngt ist.