NL8200963A - Stuurinrichting voor de hydraulische kringloop van een kunststofspuitgietmachine. - Google Patents

Description

- * — -1-

Stuurinrichting voor de hydraulische kringloop van een kunststof-spuitgietmachine.

De uitvinding heeft betrekking op een stuurinrichting voor de hydraulische kringloop van een kunststof-spuitgietmachine met aanpassing de hoeveelheid-drukcapaciteit van de regelpomp aan de verschillende eisen aan de verbruiker gedurende de werkfasen 5 van een werkcyclus met behulp van een proportioneel klepsysteem, waarvan de doorstroomdoorsnede door electrische ingangssignalen instelbaar is, waarbij een achter het proportionele klepsysteem van de verbruikerleiding afgetakte, de regelpomp naregelende stuurretourleiding optreedt en het proportionele klepsysteem in 10 het regelcircuit met tenminste één wegaftaster ligt, waardoor een van de ingestelde waarde afwijkende instelling van het proportionele klepsysteem op de gegeven ingestelde waarde van het programma terug te brengen is.

Bij een bekende stuurinrichting van dit type (Duitse 15 Offenlegungsschrift 2 528 963 dat met de Nederlandse octrooiaanvrage 7606953 correspondeert) omvat het proportionele klepsysteem zowel een proportionele hoeveelheidklep als ook een proportionele drukklep, in het regelcircuit waarvan telkens een wegaftaster ligt. Een dergelijke stuurinrichting levert een geometrische grootheid, 20 doordat de stand van het kleplichaam van elke proportionele klep regelbaar is. Daardoor wordt voor die bereiken, in het bijzonder drukken en snelheden aan de verbruiker, een kwalitatief hoogwaardige besturing verkregen, waarmee het energieverbruik aan de regelpomp aan de eigenlijke capaciteitseisen aan de verbruiker aan een 25 onderste grens aangepast is.

Hiervan uitgaande ligt aan de uitvinding het oogmerk ten grondslag, een stuurinrichting van het in het voorgaande vermelde type zodanig verder te ontwikkelen, dat deze aan de meest uiteenlopende programmavormingen in aanzienlijk hogere graad tegemoet 30 komen kan, in het bijzonder ook ten aanzien van een direct aan de verbruiker georiënteerde drukprogrammabesturing, en dat hierbij de regelpomp in de aanpassing aan een belasting met minimaal arbeids- 8200963 -2- r -- V « vermogen bedreven wordt.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding aldus gerealiseerd, dat de regelpomp bij hoeveelheidprogrammaregeling en bij drukprogrammaregeling over de stuurretourleiding in afhankelijk-5 heid van de in het gedeelte van de verbruikerleiding achter het proportionele klepsysteem heersende druk zodanig bestuurbaar is, dat bij hoeveelheidprogrammaregeling en bij drukprogrammaregeling tussen regelpomp en het genoemde gedeelte van de verbruikerleiding een constant bedrijfsdrukverval optreedt.

10 Onder een "bedrijfsdrukverval" in de voorgaande zin wordt een dergelijk geval verstaan, dat als grondslag voor het bedrijf en de besturing van de regelpomp buitendien vereist is en aan deze onderste grens ligt.

Bij een dergelijke uitvoering kan de regeling ook in 15 directe afhankelijkheid van de druk van het hydraulische medium plaats vinden. Wel wordt ook hierbij de stand van het kleplichaam in het proportionele klepsysteem met behulp van een met de stuur-magneet samenwerkende wegaftaster op een zich in de cyclus herhalende, door een programma bestuurde doorsnedeverandering geregeld.

20 De capaciteitsbelasting van de regelpomp wordt nu echter in afhankelijkheid van het drukverloop in de verbruikerleiding achter de proportionele hoeveelheidklep bij constante minimale opvoerdruk van de transportpomp bepaald, wat voorwaarde voor ©ai maximale energiebesparing is.

25 Het stuursysteem volgens de uitvinding heeft ook de structurele voorwaarden voor een naar verhouding eenvoudige en daarom kostenbesparende opbouw, want het laat zich met een enkele proportionele hoeveelheidklep met hoge snelheid bedrijven.

Voor verschillende snelheidstrappen kan in het regelcircuit 30 van het proportionele klepsysteem buiten de druktaster een strek-spanningsvariator liggen, die direct aan de verbruiker aangebracht is.

In het volgende wordt de uitvinding aan de hand van een in de tekening voorgesteld uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht.

35 De enkele figuur toont het hydraulische circuit van de 8200963 -3~ *r - · * stuurinrichting in schematische voorstelling.

De stuurinrichting omvat een klepgroep 10, een pompgroep 11 en een groep 50 met strekspanningsvariator 26 voor een snel-heidsregeling ten aanzien van zeer verschillende sneIheidstrappen, 5 wat van dezelfde betekenis is met een hoeveelheidprograiranaregeling.

Van de regelpomp 16 met aandrijfmotor 17 van de pompgroep 11 voert een leiding 25 naar het oliefilter 18 en vandaar een leiding 30 naar de tank 19. Een van de klepgroep 10 komende tank-leiding 14 mondt ook in de tank 19 uit. De regelpomp, die bijvoorbeeld 10 uit een radiale zuigerpomp, axiale zuigerpomp of een vleugelcel-pomp bestaan kan, is van een verstelorgaan 20 voorzien, waarheen een uit de klepgroep 10 komende stuurretourleiding 22 voert.

De klepgroep 10 omvat een proportionele hoeveelheidklep 12 met hoge werksnelheid met klepdeel 12a, die in de van de regelpomp 15 16 naar de verbruiker voerende berbruikerleiding 13 ligt, welke een voor de proportionele hoeveelheidklep 12 liggend gedeelte 13a en een achter deze klep liggend gedeelte 13b heeft. De stuurretourleiding 22 is van de verbruikerleiding 13 in het gedeelte 13b, dus achter de proportionele hoeveelheidklep 12 afgetakt, om de regelpomp 16 in 20 afhankelijkheid van de druk in de verbruikerleiding te besturen.

In de stuurretourleiding 22 is een dempingsdiafragma 21 ingevoegd. Een drukbegrenzingsklep 15 ligt in een overbruggings-leiding 23 tussen het gedeelte 13a van de verbruikerleiding 13 en de tankleiding 14. De stuurmagneet 12d aan de voorstuurtrap 12b 25 van de proportionele hoeveelheidklep 12 werkt met een wegaftaster 12c samen. De wegaftaster 12c ligt dus in een regelcircuit, waardoor van de ingestelde waarde afwijkende waarden van de proportionele hoeveelheidklep op de ingestelde waarde teruggevoerd worden. De voorstuurtrap 12b kan alternatief door een externe 30 stuuroliebron 27 over de leiding 29 of een interne stuuroliebron bediend worden, die door een van de verbruikerleiding 13 in het gedeelte 13a uitgaande tapleiding 28 gevormd is.

Bij de besturing van verschillende snelheidstrappen volgens een gegeven programma op grondslag van een corresponderende 35 instelling van het kleplichaam van de proportionele hoeveelheid- 8200963 -4- € '5 klep 12 met behulp van de wegaftaster 12c over de voorstuurtrap 12b kan de drukafname van de stuurretourleiding 22 op die plaats in het gedeelte 13b van de verbruikerleiding 13 plaats vinden, waarop de druktaster 24 bij drukprogrammabesturing de druk afneemt.

5 De strekspanningsvariator 26 in de groep 50 voor de regeling van verschillende snelheidstrappen, dus voor de hoeveelheid-regeling, heeft een spanningsdeel ü.

Als spanningsvariator kan bijvoorbeeld een lineaire of een draaipotentiometer toepassing vinden.

10 De stuurinrichting is veelzijdig inzetbaar:

De in de computer gegeven, dus volgens programma plaats vindende instelling van de proportionele hoeveelheidklep 12 stelt de grondslag van de onderhavige stuurinrichting voor, doordat een van de ingestelde waarde afwijkende hoeveelheid- of drukinstelling 15 van de proportionele hoeveelheidklep 12 alternatief door middel van wegaftaster 12c, strekspanningsvariator 26 of druktaster 24 in het regelcircuit op de ingestelde waarde terug te brengen is.

Met de daarbij gedurende cë werkcyclus aan. de verbruiker zich voortdurend wijzigende capaciteitseisen, bijvoorbeeld snelheden en 20 drukken, wordt door een corresponderende besturing van de regelpomp over bestuurretourleiding 22 in afhankelijkheid van de druk van de verbruikerleiding 13 in het gedeelte 13b achter de proportionele hoeveelheidklep 12 rekening gehouden. Daarbij wordt het drukverval tussen regelpomp 16 en verbruikerleiding 13 in het gedeelte 13b 25 achter de proportionele hoeveelheidklep 12 steeds constant gehouden. Het drukverschil kan bijvoorbeeld bij 11 bar liggen. Deze grootheid geeft een onderste grens aan, waarbij de regelpomp nog geschikt voor het bedrijf en bestuurbaar is. Grondslag van de besturing is derhalve een hoeveelheid^-besturing, die met behulp van de weg-30 aftaster 12c een geometrische grootheid, namelijk de in de spuit-cyclus volgens programma verlopende instelling van het kleplichaam van de proportionele hoeveelheidklep is. Over deze hoeveelheidbe-sturing ligt een drukprogramma^besturing heen. Al naar de eisen aan de verbruiker schakelt de stuurinrichting automatisch van de 35 hoeveelheid«"besturing op de drukprogrammabesturing om. De omschakeling vindt volgens bepaalde criteria plaats, bijvoorbeeld 8200963 -5- volgens de aan de verbruiker afgelegde weg, of in afhankelijkheid van de tijd of door middel van druktaster 24 in afhankelijkheid van de oliedruk in de verbruikerleiding of van een direct aan de verbruiker aangebrachte druktaster. In het bereik van een telkens 5 optredend criterium vindt de overgang van de hoeveelheid.-programma-besturing op de drukprogrammabesturing plaats bij overschrijden van een bepaalde, in de computer gegeven signaalgrootheid. Volgens drukprogramma wordt bijvoorbeeld in de nadrukfase na het inspuiten van het plastische materiaal in de spuitgietvorm en bij het 10 sluiten van de spuitgietvorm in de werktuigbeveiligingsfase gestuurd. Deze drukprogrammabesturing kan weer volgens een in de computer gegeven grootheid op een direct aan de verbruiker georiënteerde hoeveelheidprogrammabesturing omgeschakeld worden, die op grondslag van de groep 50 met strekspanningsvariator voor een snelheidsregeling 15 werkt. In deze zin is de zogenaamde drukprogrammabesturing een gecombineerde hoeveelheid- en drukprogrammabesturing, waarbij de proportionele hoeveelheidklep niet meer door de wegaftaster 12c maar bijvoorbeeld door de strekspanningsvariator 26 of door de druktaster 24 direct bestuurd wordt. In elk geval is echter over 20 de drukretourleiding 22 een dergelijk naregeling van de regelpomp 16 zekergesteld, dat het drukverval tussen de regelpomp 16 en het gedeelte 13b van de verbruikerleiding een constante minimale grootheid is.

Bijheb in de tekening voorgestelde uitvoeringsvoorbeeld 25 neemt de druktaster 24 zoals in het voorgaande op blz. 4 uiteengezet is, de druk op die plaats van de verbruikerleiding 13 af, waarop de drukafname van de stuurretourleiding 22 plaats vindt. De druktaster 24 kan echter ook direct aan de verbruiker in de verbruikerleiding 13 aangebracht zijn.

30 In vele gevallen kan het doelmatig zijn, in aanvulling op de druktaster 24 een verdere druktaster aan te brengen, die de druk in de gietholteruimte van de spuitgietvorm afneemt. Deze verdere druktaster is er voor bestemd en geschikt in het raam van een drukregeling de druk in de gietholteruimte te besturen.

8200963 -6-

Deze kan derhalve de druktaster 24 niet vervangen, die voor de overige bereiken van een drukbesturing werkzaam is, waarin bijvoorbeeld met maximale druk gewerkt moet worden of waarin de spuitgietvorm met lage druk gesloten wordt.

5 De verdere druktaster kan door een door de wand van de spuitgietvorm dringende schroefbout gedragen worden. Deze is in zoverre uit deze spuitgietvorm gemakkelijk uitneembaar en weer inzetbaar. De verdere druktaster kan echter ook aan de achterzijde van een uitstoterstift van de spuitgietvorm aange- 10 bracht zijn, daar deze uitstoterstift met zijn voorste eindkant de gietholteruimte begrenst en derhalve geschikt is, de druk-gegevens van de gietholteruimte op de aan de achterzijde aangebrachte druktaster over te brengen.

De verdere druktaster is dus hoofdzakelijk bestanddeel 15 van een over de gebruikelijke drukregeling door middel van druktaster 24 heen gaande regelmogelijkheid.

Een met de stuurinrichting geregelde werkcyclus verloopt bijvoorbeeld, uitgaande van de geopende spuitgietvorm, in de volgende stappen: 20 1. De spuitgietvorm wordt gesloten. De daarbij ver eiste sluitbeweging kan met verschillende snelheden plaats vinden. Het hiervoor nodige hoeveelheidpro-gramma wordt over de wegaftaster 12c of de strek-spanningsvariator 26 geregeld. Gedurende de sluit- 25 beweging wordt door een beveiligingstraject voor de door spuitgietvorm bewogen, waarin/een drukregeling over de druktaster 24 over de snelheidsregeling heen gegaan wordt. Dit betekent, dat bij het bereiken van de door het programma voorziene toelaatbare druk automatisch 30 met een drukregeling gewerkt wordt.

2. Het spuitmondstuk wordt op de spuitgietvorm bewogen; dit gebeurt volgens een snelheidsprogramma met een daaroverheen gaand drukprogramma. Daarbij vindt 8200963 -7- de regeling over de wegaftaster 12c resp. over de dru&aster 24 plaats.

3. Het plastische materiaal wordt in de spuitgietvorm ingespoten. Het inspuiten vindt volgens een snelheids- 5 programma plaats, dat in dezelfde betekenis met een hoeveelheidprogramma is. Dit hoeveelheidprogramma wordt over de wegaftaster 12c of de strekspanningsvariator 26 geregeld. Over het hoeveelheidprogramma wordt door een drukbeveiliging over de druktaster 24 heen gegaan.

10 Na bereiken van een door het programma voorziene druk in de spuitgietvorm wordt op een nadrukprogramma omgeschakeld. Dit gebeurt over een druktaster in de spuitgietvorm of een druktaster in het hydraulische systeem, d.w.z. bij voorkeur in de proportionele hoe-15 veelheidklep 12 of aan de inspuitcilinder.

4. Het kunststofmateriaal wordt door middel van de plastificeerschroef in de plasticifeercilinder (inspui tcilinder) volgens een snelheidsprogramma geplastificeerd. Daarbij vindt de aandrijving van de plasti- 20 ficeerschroef door tussenkomst van een hydromotor plaats.

De daarbij vereiste hoeveelheidprogrammaregeling gebeurt over de wegaftaster 12c resp. over de strekspanningsvariator 26.

5. Daarna wordt het spuitmondstuk van de spuitgietvorm 25 volgens een snelheidsprogramma (hoeveelheidprogramma) afgezet.

6. Daarna wordt de spuitgietvorm geopend. De daarbij vereiste openingsbeweging kan met verschillende snelheden plaats vinden. Het daarbij vereiste hoeveelheid- 30 programma wordt over de wegaftaster 12c of over de strekspanningsvariator 26 geregeld.

8200963 -8- 7. Het gereedgekomen spuitvormstuk wordt uitgeworpen.

De hydraulische uitwerper wordt bij vooruitbeweging evenals bij achteruitbeweging volgens een snelheids-programma met daaroverheen gaand drukprogramma bestuurd. 5 Daarbij vindt de regeling over de wegaftaster 12c of over de strekspanningsvariator 26 zomede de druktaster 24 plaats.

8200963

Claims (15)

1. Stuurinrichting voor de hydraulische kringloop van een kunststof-spuitgietmachine, met aanpassing de hoeveelheid-drukcapaciteit van de regelpomp aan de verschillende eisen aan deverbruiker gedurende de werkfasen van een werkcyclus met behulp 5 van een proportioneel klepsysteem, waarvan de doorstroomdoorsnede door electrische ingangsignalen instelbaar is, waarbij een achter het proportionele klepsysteem van de verbruikerleiding afgetakte, de regelpomp naregelende stuurretourleiding aangebracht is en het proportionele klepsysteem in het regelcircuit met tenminste 10 één wegaftaster ligt, waardoor een van de ingestelde waarde afwijkende instelling van het proportionele klepsysteem pp de gegeven ingestelde waarde van het programma terug te brengen is, met het kenmerk, dat de hoeveelheidprogrammaregeling van het proportionele klepsysteem volgens tenminste één criterium (weg, tijd, druk) voor' 15 bepaalde drukeisen (bijvoorbeeld na^drukfase bij het inspuiten resp. tist werktuigbeveiligingsfasen bij/vorrasluiten) automatisch over een druktaster (24) op een drukprogrammaregeling omschakelbaar is, gedurende welke de druktaster (24) in plaats van de wegaftaster (12c)in het regelcircuit van het proportionele klepsysteem ligt, 20 en dat de regelpomp (16) bij hoeveelheidprogrammaregeling en bij drukprogrammaregeling over de stuurretourleiding (22) in afhankelijkheid van de in het gedeelte (13b) van de verbruikerleiding (13) achter het proportionele klepsysteem heersende druk zodanig bestuurbaar is, dat bij hoeveelheidprogrammaregeling en bij druk-25 programmaregeling tussen regelpomp (16) en het gedeelte (13b) van de verbruikerleiding een constant bedrijfsdrukverval optreedt.

2. Stuurinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het proportionele klepsysteem door een enkele proportionele hoeveelheidklep (12) van hogere werksnelheid gevormd is.

3. Stuurinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor verschillende snelheidstrappen in het regelcircuit van het proportionele klepsysteem buiten de druktaster (24) een streksparmingsvariator (26) ligt, die direct aan de verbruiker aangebracht is. 8200963 -10-

4. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor de voor de verwezenlijking van verschillende snelheidstrappen aan de verbruiker dienende hoeveelheidprogrammaregeling in het regelcircuit van het proportio- 5 nele klepsysteem alternatief de wegaftaster (12c) of een strek-spanningsvariator (26) inschakelbaar is.

5. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de binnen een telkens optredend criterium voorziene, de omschakeling van de hoeveelheidprogrammaregeling 10 op drukprogrammaregeling teweeg brengende signaalgrootheden voor een bepaalde werkcyclus in de computer gegeven zijn.

6. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de stuurretourleiding (22) een dempings-diafragma (21) ingevoegd is.

7. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het constante drukverschil tussen de regelpomp (16) en het gedeelte (13b) van de verbruikerleiding (13) tussen 8-14 bar bedraagt.

8. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat het proportionele klepsysteem naar verkiezing door een interne (28) of een externe stuuroliebron (17) gevoed is.

9. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de verbruikerleiding (13) in het gedeelte (13a) voor de proportionele hoeveelheidklep (12) een drukbegrenzings- 25 klep (15) aangebracht is.

10. Stuurinrichting volgens een der- voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drukafname van de stuurretourleiding (22) bij de hoeveelheidprogrammaregeling en die van de druktaster (24) bij de drukprogrammaregeling op dezelfde plaats van de verbruiker- 30 leiding (13) plaats vindt.

11. Stuurinrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de druktaster (24) direct aan de verbruiker in de verbruikerleiding (13) aangebracht is.

12. Stuurinrichting volgens een der conclusies 1-9, met het 35 kenmerk, dat in aanvulling op de druktaster (24) een verdere, de 8200963 " i -11- druk in de gietholteruimte van de spuitgietvorm afnemende druk-taster voorzien is.

13. Stuurinrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de verdere druktaster door een door de wand van de spuitgietvorm 5 heen dringende schroefbout gedragen wordt.

14. Stuurinrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de verdere druktaster aan de uitstoterstift van de spuitgietvorm aangebracht is.

15. Inrichting, in hoofdzaak zoals voorgesteld in de 10 beschrijving en/of tekening. 8200963