DE2324839A1 - Pressvorrichtung - Google Patents
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Description
Uipi.-Tnr. Γ.-J, Tv:TFF.B5fARBi _ ( PHN. 63OT.
-Ar.n:!d£fr -M.V. Philips1 Gloeilampenfbbriefceo Kt s / WJM.
AtieNo. PHEF- 6301
Anmeldung vom: TO. Mai 1973 '
Pre s svorrxchtung <
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressvorrichtung,
insbesondere zum Pressen von Kunststoffen in einer Matrize, welche Vorrichtung mit einem hydraulischen Motor
versehen ist, der einen in einem Zylinder bewegbaren Kolben enthält, an dem eine Kolbenstange befestigt ist9 wobei den
' Räumen beiderseits dieses Kolbens mittels eines Servoventiles
eine hydraulische Druckflüssigkeit zugeführt und entzogen werden kann. Beim Pressen von Kunststoffen mit bekannten, zu
diesem Zweck ausgebildeten Pressvorrichtungen treten häufig Mangel an den Produkten auf. Diese Mängel sind U.A. ein Zuviel
an Graten, Lufteinschlüsse, schlechte Oberflächenbeschaf-"fenheit,
schlechte Materialverteilung, vorzeitige Aushärtung, usw. All diese Mängel deuten auf eine ungenügende Beherrschung
PHN. 6301.
des Pressvorganges, der bei den bekannten Pressvorrichtungen
im wesentlichen durch Einstellung der Druckdifferenz über dem
Kolben gesteuert wird.
Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Pressvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, Zur
Erreichung dieses Zwecks ist die Pressvorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange mit
einem Kraftaufnehraer und einem Verschiebungsaufnehmer versehen
ist, wobei, die von diesen Aufnefimern gelieferten Signale einer
Regelvorrichtung zugeführt werden, in der sie mit eingestellten Werten verglichen werden, wobei, solange die Presskraft
unter dem eingestellten Wert bleibt, die Regeleinrichtung das Servoventil so steuert, dass der Kolben sich mit einer
eingestellten Geschwindigkeit bewegt, während beim Überschreiten
der eingestellten Presskraft die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert, dass die Kolbenstange die eingestellte
Presskraft nicht überschreitet.
Infolge der Tatsache, dass der Kraftaufnehmer seine Messungen an der Kolbenstange durchführt, vfird stets
möglichst gut die wirkliche auf den Kunststoff ausgeübte Presskraft gemessen. Der Einfluss ζ.B0 der Kolbenreibung im
vZylinder ist dadurch völlig ausgeschaltet.
Indem während der Zeit, in der die Presskraft
niedriger als die eingestellte Kraft ist} die Regelung in
Abhängigkeit vom Verschiebungsaufnehmer erfolgt, wobei dem
Kolben, eine Geschwindigkeit erteilt wird, die einem eingestellten
Wert entspricht 3 bringt der Plunger das zu pressende
PHN. 6301.
Material mit einer derartigen Geschwindigkeit in die Matrize
ein, das die Gefahr von Lufteinschlussen, vorzeitiger Aushärtung
und schlechter Oberflächenbeschaffenheit sehr gering ist,
Steigt die Presskraft an, so .schaltet beim
Erreichen des eingestellten Wertes die Regelung von der Kolbengeschwindigkeit auf eine Regelung nach Presskraft um,
so dass die Presskraft dem eingestellten Wert nicht überschreitet, wodurch die Bildung von Graten vermieden wird.
Auf diese-Weise ergibt sich somit durch selektive Rückkopplung eines Verschiebungs- und Presskraftsignals
auf das Servoventil, wobei die Signale möglichst gut der vom Kunststoff empfundenen Geschwindigkeit und Presskraft entsprechen,
eine Pressvorrichtung, bei der die den bekannten Pressvorrichtungen anhaftenden Nachteile beseitigt sind.
Um den schädlichen Einfluss einer etwaigen
Wanger-haften Ausrichtung des hydraulischen Kolbens in bezug
auf die Matrize zu beheben, weist eine weitere Ausführungsform der Pressvorrichtung gemäss der Erfindung das Merkmal
auf, dass die Kolbenstange mit einem Pressplunger über ein
Drucklager verbunden ist, das dem Pressplunger etwas Einstellfreiheit in der Querrichtung in bezug auf die Kolbenstange
erteilt.
309849/0904
TJm dafür zu sorgen, dass, wenn die Matrize voll ist, der Druck in ihr nicht allzusehr ansteigt, ist
bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung
gemäss der Erfindung im Matrizenhohlraum ein Druek-"
aufnehmer vorgesehen, der beim Erreichen des erwünschten Druckes in der Matrize die Regelvorrichtung so steuert,
dass dieser Druck aufrechterhalten wird.
Ein Ausführung'sbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Zylinder mit der
Bezugsziffer 1 bezeichnet. In diesem Zylinder ist ein Kolben 2 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 3 versehen ist.
309849/0904
\ ■ 73.24839
^ ' PHN. 63OI.
-W-
Der Zylinder 1 wird durch eine Platte h abgestützt, die über Säulen 5 mit dem Gestell 6 der Pressvorrichtung
verbunden ist. ·
Auf, dem Gestell 6 ist eine Matrize 7 angeordnet, in der sich mindestens ein Hohlraum .befindet, in den Kunststoff
eingepresst werden kann. Dieses Einpressen erfolgt mittels eines Plungers 8, der auf der Oberseite mit einem
Bauteil 9 versehen ists das um eine Platte 10 herumgreift,
die mit der Kolbenstange 3 verbunden ist.
Das Teil 9 und die Platte 10 bilden zusammen
ein hydrostatisches Drucklager. Zu diesem Zweck ist die Platte
10 mit Druckkammern 11 versehen, denen durch einen Kanal
mit Drosselstellen 13 aus einem Raum 14 im Zylinder 1 Flüssigkeit
zugeführt wird. Der Raum "lh ist durch einen Kanal I5
mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung i6 verbunden, die an die Vorderseite eines Flüssigkeitspumpe 17 angeschlossen ist«
Die Flüssigkeitspumpe wird von einem Elektromotor 18 angetrieben und bezieht die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter
19.
Der Raum 21 kann über eine Leitung 22 und ein
Servoventil 20 entweder mit der Flüssigkeitszufuhrleitung oder mit der Flüssigkeitsabfuhrleitung 25 verbunden werden.
Die Flüssigkeit in den Lagerkammern 11 des hydrostatischen
Lagers kann durch den Kanal Zh die Abfuhrleitung 25 erreichen.
Der Plunger 8 ist mit einem Kraftaufxaehmer
versehen, dessen Ausgangssignal einer Regelvorrichtung 31
zugeführt wird. Weiter ist ein Verschiebungsaufnehmer 32
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PHN. 6301.
-■*-■■
vorgesehen, der die Verschiebung der Kolbenstange 3 aufnimmt und an die Regelvorrichtung 31 weiterleitet. Die Regelvorrichtung
31 steuert die Befehlsvorrichtung 33 des Servoventiles
20. Die ¥irkungsweise der dargestellten Vorrichtung ist wie
folgt. Bei gefüllter Matrize wird auf den Kolben 2 eine hydraulische Kraft ausgeübt derart, dass sich der Kolben zusammen
mit dem Plunger herabbewegt. Dies geschieht dadurch, dass mittels des Servoventiles 20 dem Raum"21 Flüssigkeit zugeführt wird.
Die Verschiebung des Kolbens 2 wird vom Ver— Schiebungsaufnehmer 32 aufgenommen, während die geleistete
Presskraft vom Druckaufnehmer 30 gemessen wird. In der Regelvorrichtung
31 werden die Messwerte mit eingestellten Werten
verglichen, wobei, wenn die vom Druckaufnehmer 30 gemessene
Kraft kleiner als der eingestellte ¥ert ist, die Regelvorrichtung 31 den vom Verschiebungsaufnehmer 32 gemessenen Wert
mit der eingestellten gewünschten Kolbengeschwindigkeit vergleicht.
Etwaige Differenzen zwischen eingestellten und gemessenen ¥erten ergeben ein Signal, das der Befehlsvorrichtung
33 zugeführt wird, die das Steuerventil 20 so verstellt, dass die Zufuhr von Flüssigkeit an den Raum 21 in dem Sinne geändert
wird, dass die gewünschte Kolbengeschwindigkeit erhalten
wird.
Sobald der Druckaufnehmer 30 eine Presslcraft
misst, die dem eingestellten Wert entspricht, schaltet die Regelvorrichtung 31 von der Geschwindigkeitsregelung auf eine
Kraf tregelung um, bei der das Ausgangs signal des Druckaufneh-
309849/0904
, _ - ^ PHN. 6301.
mers 30 mit der eingestellten Presskraft verglichen wird, wobei
etwaige Differenzen ein Signal ergeben, mittels dessen die Befehlsvorrichtung des Servoventile's 20 so gesteuert wird,
dass der dem Raum 21 zugeführte Flüssigkeitsstrom so gross ist, dass gerade der eingestellte Wert der Presskraft aufrechterhalten
wird. Wenn die Geschwindigkeit wiederum einen bestimmten Wert übei'steigt, wird wieder auf die Geschwindigkeitsregelung
umgeschaltet.
Anstelle der an der Kolbenstange gemessenen
Presskraft kann unter Umständen auch der Druck in der Matrize als Regelgrösse dienen.
Auf diese Weise ergibt sich eine Pressvorrichtung, bei der sich der Pressvorgang sehr gut beherrschen lässt,
Dabei erfolgt eine Regelung an Hand von Signalen, die sehr nahe bei der Kunststoffmasse, die den Gegenstand des Vorganges
bildet, gemessen werden. Dies bedeutet, dass sehr wenig Sekundäreffekte, wie z.B« die Reibung des Kolbens 2 im ZylinV ■
der 1 , die Messung beeinträchtigen. -
Durch die Verwendung eines Axiallagers .9, 10, 11, 12, 13 zwischen der Kolbenstange 3 und dem Plunger 8
haben etwaige Winkelfehler keine sehr grosse Reibung des Plungers 8 in der Matrize 7 zur Folge.
Es dürfte einleuchten, dass statt eines hydrostatischen Lagers zum beabsichtigten Zweck auch ein anderes
Axiallager Anwendung finden kann.
Die Kraft- und Verschiebungsaufnehmer, die Regelvorrichtung und das Servoventil sind nur sehr schematisch
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O ' PHN. 6301.
geschildert, aber es können mancherlei bekannte Typen, die
dem Fachmann zur Verfügung stehen, Verwendung finden. Wesentlich ist nur, dass die Kolbenbewegung sowohl geschwindigkeitsmässig
als auch kraftmässig regelbar ist.
309849^0-904
Claims (3)
- PHN. 6301.PATENTANSPRÜCHE .(1.1 Pressvorrichtung, insbesondere zum Pressenvon Kunststoffen in einer Matrisse, welche Vorrichtung Mt einem hydraulischen Motor versehen ist, der einen in einem Zylinder bewegbaren Kolben enthält, an dem eine Kolbenstange befestigt ist, wobei den Räumen beiderseits dieses Kolbens mittels eines Servoventiles eine hydraulische Druckflüssigkeit zugeführt und entzogen werden kann, dadurch gekennzeichnet., dass die Kolbenstange mit einem Kraftaufnehmer und einem Verschiebungsaufnehmer versehen ist, wobei die von diesen Aufnehmern erzeugten Signale einer Regelvorrichtung zugeführt werden, in der sie mit eingestellten Werten verglichen werden, Wobei, solange die Presskraft kleiner als der eingestellte Wert bleibt, die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert} dass sich der Kolben mit einer eingestellten Geschwindigkeit bewegt, während beim Erreichen der eingestellten Presskraft die Regelvorrichtung das Servoventil so steuert, dass die Kolbenstange die eingestellte Presskraft nicht überschreitet.
- 2. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,' dass die Kolbenstange mit einem Pressplunger über ein Drucklager verbunden ist, das dem Pressplunger einige Einstellfreiheit in der Querrichtung in bezug auf die Kolbenstange gibt*
- 3. Pressvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet* dass'in der Matrize ein Druckaufnehmer angeordnet ist, der beim Erreiohen des erwünschten Druckes in der Matrize die Regelvorrichtung so steuert» daß dieser Druck aufrechterhalten wird.309849/0904 ■Leerseite
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