DE2453000A1

DE2453000A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung fuer eine spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE2453000A1
Application number: DE19742453000
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2453000C2

Description

Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Spritzgießmaschine (Zusatz zu Patent ... . . (Patentanmeldung P 24 40 219.5)) Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der in dem Patent ... ... (P 24 40 219.5) geschützten Erfindung.
Gegenstand.des Hauptpatentes ist eine hydraulische Äntriebs-Vorrichtung 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 Druckkolben liegenden Zylinderräume (Nied#rdrucicraum, Hochdruckraum) über Kanäle miteinander in Verbindung stehen, die durch den Druckkolben führen und während der Druckperiode mit Hilfe eines Ventils gesperrt sind, dessen Ventilkörper ein mit einem radial nach innen gerichteten Flansch auf einer zylindrischen Mantelfläche geführter, die Kolbenstange konzentrisch umschliessender, im-Rochdruckraum 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 zylindrischen Mantelfläche auf der äusseren zylindrischen Mantelfläche eines fest mit der Kolbenstange verbundenen Ringes geführt ist, der mittels eines als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens dienenden hülsenartigen Abschnittes an einer Schulter des Druckkolbens axial abstützbar ist. Der Gegenstand des Hauptpatents ist nunmehr in Richtung einer weiteren fertigungstechnischen Vereinfachung dadurch weitergebildet, dass der Ring (71', 71") mit Hilfe eines Innengewindes mit einem Aussengewinde (97) der Kolbenstange (92') in Gewindeeingriff steht.
Eine solche Ausbildung bedeutet eine weitere axiale Verkürzung des aus Druckkolben(72) und Ringkolben (61) sowie Ring (71(5 71") bestehenden Steueraggregates. Diese Verkürzung ermöglicht eine weitere Verkürzung des Druckkolbens, ohne dass die maximale Hublänge beim Schliessen bzw. Öffnen der Spritzgießform beeinträchtigt wäre. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die axiale Tiefe der Druckkolben noch wesentlich geringer sein kann als in den gezeichneten Ausführungsbeispielen dargestellt ist. Die extreme axiale Verkürzung des Druckkolbens ergibt eine entsprechende Verkürzung der Durchflusskanäle 73, wodurch sich die Durchflussgeschwindigkeit bei gleichem Gesamtdurchflussquerschnitt für das Drucköl stark erhöht. Diese erhöhte Durchflussgeschwindigkeit führt zu einer enormen Steigerung der in der Zeiteinheit erzielten Anzahl von Arbeitszyklen.
Zweckmässigerweise ist der Ring 71', 71" durch einen Sicherungsring 86, insbesondere durch einen Seege-Ring gegen Verdrehung gesichert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus der hydraulischen Antriebsvorrichtung bei geschlossenem Ventil und Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1 bei offenem Ventil.
Der Gegenstand des Hauptpatentes ist an einem sogenannten ~ziehenden Typ" einer Formschließeinheit dargestellt, bei welchem der bewegbare Formträger beim Schliessen der Gießform zum stationären Formträger hin gezogen wird.
Demgegenüber wird beim gezeichneten Ausführungsbeispiel beim Überführen der Gießform in Schließstellung die bewegbare Aufspannplatte zur stationären Aufspannplatte hin gedrückt (drückender Typ).
Der Ring 71' ist mittels einer als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens 61 dienenden hülsenförmigen Verlängerung 71 tt an einer Schulter 83 des Druckkolbens 72 axial abgestützt. Der Ring 71', 71" steht mit einem Innengewinde 97 im lösbaren Eingriff mit einem Aussengewinde der Kolbenstange 92'. Die Gewindeverbindung ist durch einen Sicherungsring 86 gegen Verdrehung gesichert.
Der Ring 71', 71" liegt auf der Mantelfläche der Kolbaenstange auf. Die Länge des axialen Hubes des auf der Mantelfläche des Ringes 71', 71" im Abschnitt 71" geführten Ringkolbens 61 ist durch die Länge des Abschnittes 71" bestimmt. Die radiale Tiefe im Abschnitt 71" entspricht etwa der radialen Tiefe der Ringschulter 84 der Kolbenstange, an welcher der Druckkolben 72 widergelagert ist. Diejenige Mantellinie der inneren Mantelfläche eines jeden zylindrischen Durchflußkanals 73, welche der Achse a-a der Kolbenstange am nächsten liegt, befindet sich in Verlängerung der Hantelfläche der Kolbenstange im Abschnitt 92 und in Verlängerung der äusseren Mantelfläche der Distanzhülse 71". Die Achsen b-b der Kanäle 73 liegen etwa in Verlängerung der äusseren Mantelfläche 96 des eigentlichen 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 radialen Sperring 86 gesichert. Der Druckkolben 72 weist auf seiner dem Ringkolben 61 zugewandten Seite gegeneinander axial versetzte und radial verlaufende Ringsohultern 83, 88, 89 auf, von welchen die mittlere 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 Ringfläche in die ringförmige Ausnehmung 73' über.
Der als Ringkolben 61 ausgebildete Ventilkörper ist während der Bewegungsperiode infolge Beaufschlagung aus dem nicht unter Hochdruck stehenden Hochdruckraum in Offenstellung gehalten. Bei Beginn der Druckperiode wird er durch zeitgerechte Beaufschlagung in Schließstellung gesteuert. Diese Beaufschlagung mit Drucköl erfolgt über die durch die Kolbenstange 92 gehende Axialbohrung 31, die Radialbaohrung 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 Fahrzylinders 96, durch Beaufschlagung der Ringfläche 93 des Kolbens 94, der auf dem freien Ende des in den Fahrzylinder hineinragenden Kolbenstangenabschnittes 92' sitzt.
Während der Fahrperiode wird das Drucköl aus dem Hochdruckraum 75 in den Niederdruckraum 76 über die Kanäle 73 bei offenem Ventil verdrängt.
Erfordert das Öffnen der Gießform erhebliche 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 Gießformhälften voneinander zu trennen.
Dabei wird der auf dem Druckkolben lastende axiale Druck von dem Gewinde 97 aufgenommen und auf die Kolbenstange 92 übertragen. Erst nachdem diese Trennung erfolgt ist, wird das Ventil 61, 62 geöffnet. Auf diese Weise kann die Gießform unter Aufwendung einer Kraft (z.B. 20 t) geöffnet werden, die der Zuhaltekraft für die Gießform entspricht, wobei beim Öffnen zusätzlich die Ringfläche 93 des Kolbens 94 beaufschlagt ist.
Da die dem Niederdruckraum 76 zugewandte beaufschlagbare Fläche des Druckkolbens kleiner ist als die dem Hochdruckraum zugewandte Bläche 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 IIochdruckraum her beauSschlagte 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 Abbau des Druckes in der Ringkolbenkammer 77 der in Schließstellung befindliche Ringkolben 61 in Offenstellung geht.
Die bei geöffnetem Ventil 61, 62 sich verlaufende Fahrperiode (Öffnen bzw. Schließen der Gießform) vollzieht sich wesentlich rascher als bei geschlossenem Ventil, weil die beaufschlagten Flächen 93 beim Öffnen bzw. die wirksame Differenzfläche bei allseitig beaufschlagtem Druclfkolben relativ klein sind. Der sich in den Bewegungszylinder 96 hinein erstreckende Abschnitt 92' der Kolbenstange 92', 92 läuft in den Kolben 94 aus, der stirnseitig auf die Kolbenstange 92, 92' aufgesetzt ist. Der Durchmesser des Kolbens 94 verhält sich zum Durchmesser des Kolbenstangenabschnittes 92' etwa wie 15 zu 12. Die beaufschlagbare Fläche 93 des mittels Schraubenbolzen an der Kolbenstange 92' befestigten Kolbens 94 entspricht etwa der Fläche der Ringschulter 83.
Die Kolbenstangen 16 bzw. 92' im Gleitbereich des Ringkolbens sind mit einem Dichtungsring 36, der Druckkolben mit Gleitring 34 und Dichtungsring versehen. Die Kolbenstange 92,92' weist im Abschnitt Y in Fig. 19 einen um die Höhe des Gewindes 97 grösseren Durchmesser auf, als im Abschnitt x in Fig. 19.
Dadurch ist die Montage des Ringes 71', 71" wesentlich erleichtert.

Claims

Patentansprüche:

1Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Kunststoffe oder Metalle Metalle verarbeitende Spritzgießmaschine, deren Spritzgießform mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Antriebszy linders (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 Druckkolben liegenden Zylinderräume (Niederdruckraum, Hochdruckraum) über Kanäle mit ein ander 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 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 dienenden 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, der mittels eines als Führungsfläche für den Flansch des Ringkolbens dienenden hülsenartigen Abschnittes an einer Schulter des Druckkolbens axial abstützbar ist, nach Patent .,...,..,. (Patentanmeldung P 24 40 219.5), dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (71', 71 " ) mit Hilfe eines Innengewindes mit einem Außengewinde (97) der Kolbenstange (92') im Gewindeeingriff steht.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tiefe des Ringes (71', 71 " ) im Abschnitt (71 " ) der radialen Tiefe einer Ringschulter (84) der Kolbenstange (92, 92') entspricht und daß der Kolbenstangenabschnitt (92') kleineren Durchmessers, mit welchem sich der Ring (71', 71") im Gewindeeingriff befindet, sich in den Fahrzylinder (96) hineinerstreckt und in einen Kolben (94) ausläuft.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitig auf das Ende des Kolbenstangenabschnittes (92') aufgesetzte Kolben (94) einen Durchmesser aufweist, der sich zum Durchmesser dieses Kolbenstangenabschnittes (92') etwa wie fünfzehn zu zwölf verhält.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beaufschlagbare Fläche (93) des Kolbens (94) etwa der Fläche der Ringschulter (83) der Kolbenstange (92, 92') entspricht.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (92,92') im Abschnitt (y in Fig. 19) einen um die Höhe des Gewindes (97) größeren Durchmesser aufweist, als im Abschnitt (x in Fig.19). Leerseite