AT11760U1

AT11760U1 - Vorrichtung zur ansteuerung eines doppelwirkenden hydraulikkolbens einer spritzgiessmaschine

Info

Publication number: AT11760U1
Application number: AT0061210U
Authority: AT
Original assignee: Nestal Maschinen Ag
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2011-04-15
Also published as: CA2720591A1; CN102092126A; DE102009057992A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines doppelwirkenden Hydraulikkolbens einer Spritzgießmaschine mit einem Hydraulikantrieb (10) einer Spritzgießmaschine, umfassend einen Hydraulikzylinder und einem im Hydraulikzylinder aufgenommenen doppelwirkenden Hydraulikkolben, wobei der Hydraulikzylinder den Hydraulikkolben in zwei Kolbenräume (A, B) teilt, einer Hydraulikversorgung und einem Tank.Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, vier 2/2-Wegeventile (V1 bis V4) zur Steuerung des doppelwirkenden Hydraulikkolben zu verwenden, von denen das erste 2/2-Wegeventil (V1) einerseits mit der Hydraulikversorgung (P) und andererseits mit dem ersten Kolbenraum (A) verbunden ist, das zweite 2/2-Wegeventil (V2) einerseits mit der Hydraulikversorgung (P) und andererseits mit dem zweiten Kolbenraum (B) verbunden ist, das dritte 2/2-Wegeventil (V3) einerseits mit dem ersten Kolbenraum (A) und andererseits mit dem Tank (T) verbunden ist und das vierte 2/2-Wegeventil (V4) einerseits mit dem zweiten Kolbenraum (B) und andererseits mit dem Tank (T) verbunden ist.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 760 U1 2011-04-15

Beschreibung

VORRICHTUNG ZUR ANSTEUERUNG EINES DOPPELWIRKENDEN HYDRAULIKKOLBENS EINER SPRITZGIEßMASCHINE

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines doppelwirken-den Hydraulikkolbens einer Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein doppelwirkender Kolben beispielsweise bei einer Schließeinheit oder einer Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine wird herkömmlicherweise mit einem sogenannten 4/3-Wege-Ventil angesteuert. Dieses Wegeventil ermöglicht die Bewegung des doppelwirkenden Kolbens sowohl in die eine als auch in die andere Richtung wie auch eine Sperrsteilung für den Kolben.

[0003] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen doppelwirkenden Zylinder flexibler und unabhängiger von seiner Mechanik anzusteuern. Insbesondere sollten hohe Durchflussraten ermöglicht und besondere Ansteuermöglichkeiten gewährleistet werden.

[0004] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

[0005] Demgemäß ist ein Gedanke der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, anstelle des an sich marktüblichen 4/3-Wege-Ventils vier 2/2-Wege-Ventile vorzusehen, wobei je nach Schaltstellung der vier 2/2-Wege-Ventile der doppelwirkende Kolben mehr oder weniger in ein oder andere Richtung angetrieben, in eine Leerlaufstellung gebracht oder gesperrt werden kann.

[0006] Dazu wird das erste 2/2-Wege-Ventil einerseits mit der Hydraulikversorgung und andererseits mit dem ersten Kolbenraum verbunden, das zweite 2/2-Wege-Ventil einerseits mit der Hydraulikversorgung und andererseits mit dem zweiten Kolbenraum verbunden, das dritte 2/2-Wege-Ventil einerseits mit dem ersten Kolbenraum und andererseits mit dem Tank verbunden und das vierte 2/2-Wege-Ventil einerseits mit dem zweiten Kolbenraum und andererseits mit dem Tank verbunden.

[0007] In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass sich anstelle eines 2/2-Wege-Ventils jedes Ventil eignet, mit dem - mehr oder weniger modifiziert - die Funktion eines 2/2-Wege-Ventiis realisiert werden kann. In dem vorliegenden Sinne wird also jedes Ventil als 2/2-Wegeventil angesehen, welches eine 2/2-Wegeventilfunktion erfüllen kann - also beispielsweise auch ein 3/3-Wegeventil bei dem dann nicht benötigten Ein- und Ausgänge verschlossen werden.

[0008] Vorzugsweise wird als Hydraulikversorgung eine Pumpe verwendet. Alternativ kann die Versorgung auch über einen Akkumulator realisiert werden, der von einer Pumpe aufgeladen wird.

[0009] Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in [0010] Fig. 1 eine schematische Hydraulikschaltskizze gemäß der vorliegenden Erfindung, [0011] Fig. 2 eine schematische Hydraulikschaltskizze gemäß einer ersten Schaltstellung, [0012] Fig. 3 eine schematische Hydraulikschaltskizze gemäß einer zweiten Schaltstellung, [0013] Fig. 4 eine schematische Hydraulikschaltskizze gemäß einer dritten Schaltstellung, [0014] Fig. 5 eine schematische Hydraulikschaltskizze gemäß einer vierten Schaltstellung, [0015] Fig. 6 eine schematische Hydraulikschaltskizze in einer fünften Schaltstellung und [0016] Fig. 7 eine schematische Hydraulikschaltskizze in einer sechsten Schaltstellung.

[0017] In Fig. 1 ist eine schematische Schaltanordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ansteuerung eines doppelwirkenden Hydraulikkolbens dargestellt. Die Hydraulikvorrichtung weist einen doppelwirkenden Hydraulikkolben 10 auf, der einen Hydraulikzylinder in zwei Kol- 1/5 österreichisches Patentamt AT 11 760 U1 2011-04-15 benräume A und B unterteilt. Je nach Beaufschlagung des Kolbenraums A oder B wird entsprechend der Druckdifferenz zwischen diesen beiden Kolbenräume in Abhängigkeit von den beaufschlagten Flächen eine resultierende Gesamtkraft erzeugt, die die Kolbenstange des Kolbens in eine bestimmte Richtung beaufschlagt. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die in den Kolbenraum A weisende Kolbenfläche des Hydraulikkolbens 10 um den Querschnitt der Kolbenstange größer ausgebildet ist als die in den Kolbenraum B weisende Kolbenfläche.

[0018] Vorliegend ist eine Pumpe P vorgesehen, von der eine Hydraulikleitung zu den beiden 2/2-Wege-Ventilen V1 und V2 geführt ist. Vom 2/2-Wege-Ventil V1 führt eine Hydraulikleitung zum Kolbenraum A. Vom 2/2-Wege-Ventil V2 führt eine Hydraulikleitung zum Kolbenraum B.

[0019] Das 2/2-Wege-Ventil V3 ist einerseits mit dem Kolbenraum A verbunden und andererseits mit einem Tank T. Das 2/2-Wege-Ventil V4 ist einerseits mit dem Kolbenraum P verbunden und andererseits ebenfalls mit dem Tank T.

[0020] In Fig. 1 sind für die Kolbenstellungen die Buchstaben X und Y eingetragen, die als Platzhalter dienen und die in der Legende der Fig. 1 angegebene Schaltstellung einnehmen können.

[0021] In den folgenden Figuren 2 - 7 sind unterschiedliche Schaltstellungen der 2/2-Wege-Ventile V1 bis V4 dargestellt und nachfolgend werden die daraus resultierenden Effekte beschrieben.

[0022] In Fig. 2 ist das 2/2-Wege-Ventil V1 auf Durchfluss geschaltet, das 2/2-Wege-Ventil V2 befindet sich in seiner Sperrposition, das 2/2-Wege-Ventil V3 befindet sich ebenfalls in seiner Sperrposition und das 2/2-Wege-Ventil V4 ist in seiner Durchlassstellung geschaltet. Damit liegt der Druck der Pumpe über das 2/2-Wege-Ventil V1 im Kolbenraum an und das Hydraulikfluid aus dem Kolbenraum B kann über das 2/2-Wege-Ventil V4 in den Tank abfließen. Damit entsteht eine resultierende Kraft auf den Hydraulikkolben nach rechts in die sich der Hydraulikkolben auch bewegt, wobei ein sehr hoher Hydraulikdurchfluss realisiert werden kann.

[0023] Bei der Schaltstellung in Fig. 3 befindet sich das 2/2-Wege-Ventil V1 in seiner Durchflussstellung, das 2/2-Wege-Ventil V2 ebenfalls in seiner Durchflussstellung und die 2/2-Wege-Ventile V3 und V4 befinden sich jeweils in ihrer Sperrsteilung. Damit liegen in beiden Kolbenräumen A und B die gleichen Hydraulikdrücke an. Aufgrund der unterschiedlichen wirksamen Fläche entsteht jedoch eine (nunmehr kleinere) Gesamtkraft in Fig. 3 ebenfalls nach rechts.

[0024] Bei der Schaltstellung in Fig. 4 befindet sich das 2/2-Wege-Ventil V1 in seiner Sperrstellung, das 2/2-Wege-Ventil V2 in seiner Durchflussstellung, das 2/2-Wege-Ventil V3 ebenfalls in seiner Durchflussstellung und das Ventil V4 wiederum in seiner Sperrsteilung. Damit liegt der Pumpendruck unmittelbar in der Zylinderkammer B an, und das Hydraulikfluid aus der Zylinderkammer A kann in den Tank fließen. Aus diesem Grund entsteht eine Gesamtkraft und damit Beaufschlagung des Kolbens nach links, wobei auch hier eine sehr hohe Durchflussrate realisiert werden kann.

[0025] Bei der Schaltstellung in Fig. 5 befindet sich das Ventil V1 in seiner Sperrsteilung, das Ventil V2 ebenfalls in Sperrsteilung und die Ventile V3 und V4 befinden sich jeweils in ihrer Durchflussstellung. Damit könnte das Hydraulikfluid von dem Kolbenraum A in den Kolbenraum B und umgekehrt verschoben werden. In dieser Stellung ist der doppelwirkende Kolben somit entlastet, kann jedoch bei Aufbringen entsprechender Kräfte bis auf die Strömungswiderstände frei verschoben werden, was in Fig. 7 dargestellt ist.

[0026] Bei der Hydraulikstellung in Fig. 6 befinden sich alle 2/2-Wege-Ventile V1 bis V4 in ihrer Sperrsteilung. Damit ist der doppelwirkende Hydraulikkolben eingesperrt und kann sich nicht bewegen.

[0027] Mit der vorliegenden Idee können die Ventile unabhängig verfahren und einzeln angesteuert werden. Die Ventile sind sitzdicht.

[0028] Damit kann man mit dieser Lösung auf zusätzliche Ventile für eventuell gewünschte Zusatzfunktionen verzichten. Überdies lässt sich das Zylinderflächenverhältnis entsprechend für 2/5

Claims

österreichisches Patentamt AT 11 760 U1 2011-04-15 das Einspritzen oder den Schneckenrückzug anpassen. Der Vorlauf oder die Rücklaufregelung ist auf Knopfdruck umschaltbar, wobei die Kantengeometrien softwaretechnisch gelöst werden können. Darüber hinaus lassen sich sehr hohe Durchflussraten erzielen. Einsetzbar ist ein entsprechend angetriebener doppelwirkender Kolben beim Ausstoßer, der Schließeinheit wie auch der Einspritzeinrichtung der Anspritzgießmaschine. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Doppelwirkender Hydraulikzylinder A Zylinderkammer A B Zylinderkammer B V1 Erstes 2-Wegeventil V2 Zweites 2-Wegeventil V3 Drittes 2-Wegeventil V4 Viertes 2-Wegeventil T Tank P Leitung zur Pumpe Ansprüche 1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines doppelwirkenden Hydraulikkolbens einer Spritzgießmaschine umfassend - einen Hydraulikantrieb (10) einer Spritzgießmaschine mit einem Hydraulikzylinder und einem im Hydraulikzylinder aufgenommenen doppelwirkenden Hydraulikkolben, wobei der Hydraulikzylinder den Hydraulikkolben in zwei Kolbenräume (A, B) teilt, - einer Hydraulikversorgung (P) und - einem Tank (T) dadurch gekennzeichnet, dass - vier 2/2-Wegeventile (V1 bis V4) zur Steuerung des doppelwirkenden Hydraulikkolben vorgesehen sind, von denen - das erste 2/2-Wegeventil (V1) einerseits mit der Hydraulikversorgung (P) und andererseits mit dem ersten Kolbenraum (A) verbunden ist, - das zweite 2/2-Wegeventil (V2) einerseits mit der Hydraulikversorgung (P) und andererseits mit dem zweiten Kolbenraum (B) verbunden ist, - das dritte 2/2-Wegeventil (V3) einerseits mit dem ersten Kolbenraum (A) und andererseits mit dem Tank (T) verbunden ist und - das vierte 2/2-Wegeventil (V4) einerseits mit dem zweiten Kolbenraum (B) und andererseits mit dem Tank (T) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikversorgung eine Pumpe aufweist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 3/5