DE896554C - Hydraulischer Antrieb fuer Arbeitsmaschinen, insbesondere Spritz- und Pressgiessmaschinen - Google Patents

Hydraulischer Antrieb fuer Arbeitsmaschinen, insbesondere Spritz- und Pressgiessmaschinen

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DE896554C
DE896554C DEH2348A DEH0002348A DE896554C DE 896554 C DE896554 C DE 896554C DE H2348 A DEH2348 A DE H2348A DE H0002348 A DEH0002348 A DE H0002348A DE 896554 C DE896554 C DE 896554C
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pressure
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working
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Wilibald Dipl-Ing Venus
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Hahn and Kolb GmbH and Co
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Hahn and Kolb GmbH and Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/82Hydraulic or pneumatic circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Hydraulischer Antrieb für Arbeitsmaschinen, insbesondere Spritz- und Preßgießmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für Spritz- oder Preßgießmaschinen mit mindestens je einem Formschließzylinder und Spritz- oder Preßzylinder, die an ein gemeinsames hydraulisches Antriebsnetz angeschlossen sind, und mit einem an das Antriebsnetz angeschlossenen Druckspeicher.
  • Bekannte Antriebe dieser Art haben den Nachteil, daß rasche Bewegungen eines der Arbeitskolben Druckmittelschwankungen im Antriebsnetz hervorrufen können, die sich bei dem gemeinsamen Antriebsnetz auf die Betriebsverhältnisse anderer Arbeitskolben ungünstig auswirken. So kann es z. B. vorkommen, daß infolge der Bewegung des Spritzkolbens der vom Schließkolben einer Spritzform aufrechtzuerhaltende 5 chließilruck gerade dann unzulässig klein wird, wenn er in voller Höhe benötigt wird.
  • Der im allgemeinen verhältnismäßig groß zu bemessende Formschließkolben benötigt über den weitaus größten Teil seines Rückhubes nur eine geringe Verschiebekraft, die im wesentlichen nur von den Reilbungswiderständen des Kolbens und der Dichtungen abhängt. Am Anfang des Rückhubes ist jedoch eine erhöhte Verschiebekraft aufzubringen, die mit dem Widerstand der Paßstifte in den Formhälften und dem Anhaften der Werkstücke an diesen Formhälften zusammenhängt. Auch gegen Hubende wächst der Verschiebewiderstand nochmals, wenn dort Kerne gezogen und Spritzlinge ausgeworfen werden müssen. Treibt man nun, wie das an sich bekannt ist, den Formschließkolbenrückhub vom hydraulischen Antriebsnetz aus durch eine mehrstufige Pumpe an, so paßt sich oder Kraftbedarf oder Energieaufwand hierfür in denkbar günstiger Weise dem während des Hubes wechselnden Verschiebewiderstand an.
  • Eine solche günstige Anpassung des Kraftbedarfs an die tatsächlich in jedem Augenblick des Formschließkolbenhubes erfordrliche Verschibekraft ist ausgeschlossen, wenn der Schließkolbenrückhub durch einen lufthydraulischen Druckspeicher angetrieben wird; denn bei einem solchen Speicher kann die Kraftabgabe auch bei kleinstem Bedarf immer nur mit der größten, dem jeweiligen Aufladedruck entsprechenden Kraft erfolgen. Da diese Kraft im Verlauf des Hubes in Anbetracht praktisch ausführbarer Speichergrößen merklich abnimmt, anderseits aber ein relativ hoher Kraftbedarf noch .am Ende des Rückhubes zum Kernziehen und Auswerfen der Spritzlinge verlangt wird, muß der Druckspeicher vor Hubbeginn auf einen hohen Druck aufgeladen sein. Dieses Aufladen bedingt aber einen sehr hohen Energieaufwand, dem beim Rückhub angesichts des geringen ATierschiebewiderstanldes nur ein geringer Nutzen, aber infolge der langen Kolbenwege unter dem hohen Speicherdruck hohe Reibungs- und Abnutzungsverluste der Dichtungsmanschetten und unerwünschte Temperaturerhöhungen des Antriebsmittels gegenüberstehen. Diese Verhältnisse werden natürlich noch ungünstiger, wenn gemäß einem bekannten ATorschlag.dirch denselben, entsprechend größer zu bemessenden Druckspeicher außer dem Rückhub des Formschließkolbens auch noch der Spritzhub des Spritzkolbens angetrieben wird.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis dieser Verhältnisse und Nachteile aus und besteht im wesentlichen darin, daß der Druckspeicher den Spritz- oder Preßkolben nur in dessen Arbeitsrichtung antreibt, so oft zur Ausfahrung dieses Hubes der Rückzugraum für diesen Kolben von dem den Speicher aufladenden Antriebsnetz abgeschaltet ist, und daß der Formschließkolben in seinen beiden Hubrichtungen unabhängig vom Druckspeicher durch das hydraulische Antriebsnetz angetrieben wird.
  • Ein solcher Antrieb ermöglicht es, einerseits den Spritzhub des Spritzkolbens ungestört vom Antriebsnetz, an das er zum Aufladen angeschlossen ist, durch einen relativ klein bemessenen Druckspeicher anzutreiben, während der Formschließkolben beim Spritzvorgang vom Antriebsnetz aus eine hohe Schließkraft ausüben kann; und anlderseits ermöglicht es dieser neueAntrieb, vom gemeinsamen Antriebsnetz aus tden Spritzkolben zuverlässig zurückzuführen und zugleich Iden Druckspeicher zu laden sowie außerdem den Förmschließkolben in beiden Hubrichtungen in günstigster, energiespareuder Weise anzutreiben, wobei z. B. in dessen Rückzugrichtung der größte Teil des Hulbes mit einer nur einen geringen Kraftbedarf eriordernden Niederdruck' pumpe ausgeführt wird, während die Hochdruckpumpe gegebenenfalls nur für den kurzen Hubbeginn und das ebenfalls kurze Hubende benötigt wird.
  • Dlie Vorteile dieser Antriebsart und weitere Erfindungsmerkmale sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, die die Erfindung im wesentlichen unter Bezugnahme auf eine in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellteSpritzgießmaschine erläutert.
  • In einem hydraulischen Arbeitszylinder I ist ein doppelt wirkender Arbeitskolben 2 dicht geführt.
  • Der Arbeitsraum 3 und der Rückhubraum 4 des Zylinders können über Leitungen 6, 7 durch eine Umsteuereinrichtung 5 wahlweise mit einer Druckflüssigkeitszuleitung8 oder mit Entleerungsleitungen g verbunden werden, die in einen Flüssigkeitsbehälter IO münden.
  • II ist eine Niederdruckpumpe, I3 ihr in den Flüssigkeitsvorrat des Behälters IO eintauchendes Saugrohr und 14 ihre Druckleitung, die zugleich die Zubringerleitung für eine kleiner bemessene Hoch'druckpumpe 12 ist. Die Leitung 14 ist über ein Rüclçschlagventil Is an die Druckleitung 8 der Hochdruckpumpe angeschlossen und kann in an sich bekannter Weise bei niedrigem Druck in der Druckleitung 8 auch unmittelbar in diese fördern. I6, I7 sind Uberdruckventile, die den verschiedenen Drükken der Nieder- bzw. Hochdruckpumpe entsprechend vorgespannt sind und es ermöglichen, überschüssig geförderte Flüssigkeitsmengen in Iden Behälter 10 zurückzuleiten.
  • 21 ist ebenfalls ein hydraulischer Arbeitszylinder und 22 ein doppelt wirkender Arbeitskolben. Der Arbeitsraum 24 auf der einen Kolbenseite ist über eine einstellbare Drossel 32 und eine Leitung 27 an einen hydraulischen Druckspeicher 20 angeschlossen. 30 ist ein während des normalen Arbeitens der Maschine geschlossenes Ventil. -Es kann geöffnet werden, um über das Rückschlagventil 19 Druckflüssigkeit in den Druckspeicher 20 hineinzulassen, bis dort der erforderliche Betriebsdruck erreicht ist.
  • 3I ist ein Ablaßventil, weiches im Bedarfsfalle über eine zum Behälter 10 führende Entleerungsleitung 52 die Herabminderung eines etwa zu hohen Speicherdruckes ermöglicht.
  • 23 ist der Rückhubraum des Arbeitszylinders 2I.
  • Er ist über eine Leitung 26, eine Umsteuereinrichtung 25 und einen Leitungsteil 28 an das hydraulische Antriebsnetz 11, I2, I4, I5 angeschlossen.
  • Mit 29 ist eine Entleerungsleitung bezeichnet, die in den Behälter 10 mündet.
  • Mit dem Arbeitskolben 22 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Verdränger- oder Spritzkolben 33 verbunden, der in einen Spritzzylinder 34 für thermoplastische Masse hineinragt.
  • Die Masse wird dem Spritzzylinder aus einem Vorratsbehälter 35 über eine Zuteilvorrichtung 36 zugeführt und beim Arbeitshub des Verdrängerkolbens 33 unter hohem Druck in die Formhöhlung 37 der Form 40, 4I gespritzt. Dlie Form ist in der Zeichnung in geöffnetem Zustand dargestellt. 40 ist die feste Formhälfte. 41 ist die bewegliche Formhälfte, die vom Arbeitskolben 2 aus ihre Hubbewegung erhält. Der Arbeitskolben2 kann demnach als Formschließkolben bezeichnet werden. Die Formhälfte 41 trägt überdies noch einen Hilfszylinder 38 mit einem die Kerubewegung steuernden Hilfskolben 39 und enthält ferner einen Auswerferkolben 42. Sie können in nicht dargestellter Weise an das hydraulische Anftiehsnetz II, I2, 14, I5 angeschlossen sein.
  • Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt: Wenn die Steuervorrichtungen 5, 25 in der gezeichneten Stellung stehen, kann Druckflüssigkeit aus dem Rüclthubraum 3 über die Leitungen6, g abfließen, und die beiden Pumpen II, I2 können gemeinsam Druckflüssigkeit in den Arbeitsraum 4 pumpen. Hierdurch wird der Arbeits- oder Formscbließkolben 2 so weit verschoben, bis die beiden Formhälften aufsitzen. Von nun an steigt der Druck in den Räumen4, 7, 8. Das Rückschlagventil IS schließt sich, und die von der Niederdruckpumpe II geförderte große Flüssigkeitsmenge fließt soweit sie nicht von der Hochdruckpumpe I2 angesaugt wird, über das Überdruckventil I6 ab. Die mit einer relativ kleinen Fördermenge weiter in die Druckleitung fördernde Hochdruckpumpe I2 erzeugt nun eine Druckerhöhung im Arbeitsraum 4> wodurch die Formhälften o, 41 fest aufeinandergepreßt werden.
  • Ein ähnlich hoher Druck entsteht dabei auch über das Ventil 19 und die Leitungen I5, 28, 26 in dem Rückhubdruckraum 23 des Arbeitskolbens 212, wodurch dieser entgegen dem im Druckspeicher 20 herrschenrden Druck in seine rechte Endstellung bewegt und der Speicher 20 aufgeladen wird.
  • Wird nun die Steuervorrichtung 25 umgesteuert, so wird der Rückhubraum 23 über die Leitung 29 entlastet und die Druckmittelzufuhr aus dem hydraulischen Antriebsnetz II, I2, 14, 15 auf die linie Seite des Arbeitskolbens 22 unterbrochen. Die Pumpe 12 hat jetzt nur noch die Aufgabe, mit einer geringen, zur Deckung der Leckverluste erforderlichen Hochdruckfördermenge den hohen Druck im Arbeitsraum 4 aufrechtzuerhalten. Der Hauptteil der Hochdruckfördermenge strömt aber über das Überdruckventil 17 ab. Während auf diese Weise die beiden Formhälften 40, 41 mit dem erforderlochen hohen Schließdruck dicht zusammengehalten werden und der Rückhubraum 23 vom Druck entlastet ist, kann das Druckmittel aus dem Druckspeicher 20 über die Drossel 32 in den Arbeitsraum 24 des Zylinders 2I strömen. Hierdurch wird der Arbeitskolben 22 in seiner Arbeitsrichtunga verschoben, wobei die zu verarbeitende Masse aus dem Spritzzylinder 34 in die Formhöhlung 37 spritzt.
  • Es ist klar, daß der von der Hochdruckpumpe I2 im Antriebsnetz 8, 7, I5, 28 und im Arbeitsraum 4 erzeugte Druck bei der geschilderten Spritzbewegung der Kolben 22, 33 keinen Abfall erleidet, wie dies bei bekannten hydraulischen Antrieben mit einem gemeinsamen Antriebsnetz für mehrere Arbeitskolben zutrifft.
  • Sobald der Spritzvorgang bei fest geschlossener Form go; ßI beendet ist, kann die Steuervorrichtung 25 wieder in die gezeichnete Stellung zurückgebracht werden, in der der Rückhubraum 23 von. der Entleerungsleitung 29 abgeschaltet und mit dem Antriebsnetz II, I2, 8, 15 verbunden ist. Ferner wird beim Umstellen der Umsteuerungsvorrichtung 5 aus der gezeichneten Stellung der Arbeitsraum 4 mit einer Entleerungsleitung g und der Rückhubraum 3 mit der Druckleitung 8, 15 verbunden. Hierdurch wird der Formschließkolben 2 in der Zeichnung nach links geschoben und die Form 40, 41 in die gezeichnete offene Stellung gebracht.
  • Danach kann sich das Arbeitsspiel, wie beschrieben, wiederholen. Wesentlich ist dabei, daß es mit einem einzigen hydraulischen Antriebsnetz II, I2, 8, I5 möglich ist, die von dem Druckspeicher ausgeführten Arbeitshübe (Pfeilrichtung a) einerseits so ablaufen zu lassen, daß der Arbeitskolben 22 während dieser Arbeitsbübe die Druckhübe im Antriebsnetz II, I2, 8, I5 nicht beeindußt, und anderseits derart, daß das Druckmittel des gleichen Antriebsnetzes gegen die Wirkung des Speicherdrucks als Antriebsmittel für die Rückhübe des Kolbens dienen kann.
  • Kenn2eichnend ist ferner, daß der Druckspeicher 20 von demselben einzigen Antriebsnetz II, I2, 14, I5 aus geladen wird, das den Arbeitskolben212 in der der Arbeitshubrichtung a entgegengesetzten Richtung entgegen der Wirkung des Druckspeichers antreibt. Wichtig ist auch die einfache Regulierbarkeit der Arbeitsgeschwindigkeit dadurch, daß man zwischen dem Druckspeicher und dem ständig mit ihm verbundenen Arbeitsraum 24 eine einfache verstellbare Drossel 32 einbaut. Ebenso einfach ist auch die Anordnung eines Ladeventils 30 in einer vom Antriebsnetz ausgehenden, zum Druckspeicher 20 führenden Ladeleitung, die im normalen Betrieb der Maschine dauernd geschlossen ist und nur dann geöffnet zu werden braucht; wenn der Druck im Dfruckspeicher 20 einen vorbestimmten M indestwert unterschritten hat.
  • Sollte der Druck im Speicher 20 für einen bestimmten Arbeitsfall zu hoch liegen, so kann er durch Benutzung des Entladeventils 3I jederzeit leicht herabgesetzt werden.
  • Normalerweise sind jedoch die beiden Ventile 30, 3I während des Betriebes geschlossen. Die Flüssigkeit im Druckspeicher 20 ist also im Normalbetrieb vollkommen vom Antriebsnetz abgetrennt und pendelt bei der Hubbewegung des einen Arbeitskolbens 2T2 zwischen dem Arbeitsraum 24 und dem Druckspeicher 20 ständ.ig hin und her. Dlas schließt natürlich nicht aus, die Ventile 30, 3I z. B. so auszubilden, daß das Ventil 30 bei Leckverlusten selbsttätig öffnet und den Druck im Raum 20 auf die erforderliche Höhe ergänzt oder daß das Ventil im Bedarfs falle von selbst kurzfristig öffnet.
  • Das Rückschlagventil 19 verhindert, daß beiVerschiebebewegungen der Kolben 2, 42 oder 39, die unter dem Druck der Niederdruckpumpe II ausgeführt werden, in der gezeichneten Lage des Steuerapparates 25 ungewollt eine Arbeitsbewegung des Kolbens 22 vor sich geht.
  • Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist keineswegs auf ein einziges Arbeitskolbenpaar 2, 22 beschränkt. Beispielsweise könnten dem Arbeitskolben 2 noch ein oder mehrere derartiger Kolben parallel geschaltet sein. Das gleiche trifft auch für den Arbeitskolben m zu. Ferner ist die Anwendung nicht auf die beispielsweise erwähnten Spritz- oder Preßgießmaschinen eingeengt, sondern überall da möglich, wo zwei oder mehr Arbeitskolben oder Arbeitskolbengruppen in ähnlicher Aufeinanderfolge zusammenarbeiten wie bei dem erläuterten Beispiel.
  • Wesentlich ist jedoch, daß die Hauptteile der Maschine (bei dem beschriebenen Beispiel der Schließzylinder I mit den angeschlossenen Hilfseinrichtungen, wie Auswerfzylinder ,2 und Kernziehzylinder 38) undEder Spritzzylinder 21I außerhalb der Zeit, während welcher der vom Druckspeicher2o aus angetriebene Arbeitskolben22 ,bzw. Spritzkolben 33 seine Arbeitsbewegung durchführt, zu gemeinsamem Antrieb an die Pumpen 11, I2 angeschlossen sind.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRUCHE: I. Hydraulischer Antrieb für Spritz- oder Preßgießmaschinen mit mindestens je einem Formschließzylinder und Spritz- oder Preßzylinder, die an ein gemeinsames hydraulisches Antriebsnetz angeschlossen sind, und mit einem an das Antriebsnetz angeschlossenen Dlruckspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher den Spritz- oder Preßkolben nur in dessen Arbeitsrichtung antreibt, so oft zur Ausführung dieses Hubes der Rückzugraum für diesen Kolben von dem den Speicher aufladenden Antriebsnetz abgeschaltet ist, und daß der Formschließkolben in seinen beiden Hubrichtungen unabhängig vom Druckspeicher durch das hydraulische Antriebsnetz angetrieben wird.
  2. 2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsnetz a(II, 12, I4, I5) und dem Druckspeicher (20) ein Absperrventil (30) vorgesehen ist, welches die Einstellung des Druckspeichers auf einen jeweils gewünschten Druck ermöglicht.
  3. 3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Antriebsnetz in an sich bekannter Weise durch ein mehrstufiges Pumpensystem gespeist wird, deren Niederdruckpumpe für eine hohe und deren Hochdruckpumpe für eine geringe Fördermenge ausgelegt ist.
    Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 234 631.
DEH2348A 1950-04-13 1950-04-13 Hydraulischer Antrieb fuer Arbeitsmaschinen, insbesondere Spritz- und Pressgiessmaschinen Expired DE896554C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1080297B (de) * 1953-03-12 1960-04-21 Tuboplast Sa Spritzgussform zum Anspritzen von Tubenkoepfen aus thermoplastischem Kunststoff an Tubenmaentel aus dem gleichen Werkstoff
DE1142229B (de) * 1959-06-13 1963-01-10 P Flesch Fa Spritzgiessmaschine zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe
DE1579043B1 (de) * 1966-03-23 1972-05-25 Stuebbe Gmbh Maschf Hydraulische formenschliesseinrichtung fuer spritzgiessmaschinen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH234631A (de) * 1941-12-30 1944-10-15 Bruenn Aktiengesel Waffenwerke Maschine mit Presskammer und geteilter Pressform zur Herstellung von Formkörpern.

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