DE2914472A1 - Spritzgiesseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Spritzgießeinheit zur Beschickung einer Spritzgießform mit plastischem Kunststoffmaterial, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches

Unter ^lProportionalventil^t im Sinne dieses Oberbegriffes ist ein Ventil zu verstehen, das proportional einem elektrischen Eingangssignal eine hydraulische Größe wie Druck und Geschwindigkeit verstellt.

Bei einer bekannten Spritzgießeinheit der eingangs genannten Art finden Proportionalventile in Verbindung mit einer Steuerrückleitung zur Kompensation von Eeibungs- und Leckverlusten und einem Regelkreis zu ihrer Rückführung auf den Sollwert Verwendung (DE-OS 25 28 963).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießeinheit der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß sie wahlweise und ohne Änderung ihrer Grundbausteine (Plastifizierzylinder, -schnecke, Hydraulikzylinder und dergleichen) dem Kunden als eine in Abhängigkeit von Proportionalventilen oder aber auf der Grundlage eines programmgesteuerten Servoventils arbeitende Einheit, also für unterschiedliche Ansprüche auslieferbar ist.

Unter einem 'programmgesteuerten Servoventil¹ in obigem Sinne wird eine komplette Servohydraulik im geschlossenen Regelkreis mit elektronischem Soll-Ist-Wertvergleich und -Abgleich verstanden.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches Ί genannten Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

O 3 * . - 2 / O k 5 3

29U472

■<-

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die durch Proportionalventile gesteuerte Spritzgießeinheit in Draufsicht,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Spritzgießeinheit gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Spritzgießeinheit gemäß Fig. 1 im horizontalen Schnitt und in größerer Darstellung,

Fig. 4- die auf Grund eines programmgesteuerten Servoventils arbeitende Spritzgießeinheit in größerem Maßstab von hinten,

Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4- aus Richtung A bei rückseitig abgebrochenen Holmen,

Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5 von unten,

Fig. 7 das hydraulische System der Spritzgießeinheit gemäß den Fign. 4—6 in schematischer Darstellung und

Fig. 8 das Servoventil-Aggregat als solches in einer der Fig. 6 entsprechenden Darstellung.

Wie insbesondere aus den Figuren 1-3 ersichtlich, umfaßt die Spritzgießeinheit Holme 4-, auf welchen die Trägerbrücke 27 für den Plastifizierzylinder 28 und eine Trägerbrücke für die PIastifizierschnecke 23 verschiebbar gelagert sind. An der zuletzt genannten Trägerbrücke ist ein Ölmotor 3 angeflanscht, welcher der Plastifizierschnecke 23 über eine Übertragungswelle 24· und eine Kupplung 21 ein Drehmoment vermittelt. In der durch ein Gußstück gebildeten Trägerbrücke 27 sind zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet, die von den Holmen 4- durchsetzt sind. Die Kolben 29 sitzen auf den Holmen 4- fest auf. Infolgedessen sind diese Kolben-Zylinder-Einheiten 27, 29 geeignet, die Spritzeinheit als Ganzes auf die Gießform aufzusetzen bzw. abzusetzen.

0 3 : : - 2 / 0 k 5 3

In der Trägerbrücke für die Plasfcifizierschnecke 23 sind zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 1, 25a angeordnet, die ebenfalls von den Holmen 4 durchsetzt sind. Die Zylinder 1 dieser Kolben-Zylinder-Einheiten 1, 25a sind durch Bohrungen in einem Gußformstück gebildet, welches zusammen mit den rückseitigen Zylinderdeckeln 34und den vorderseitigen Zylinderdeckeln 19 die Trägerbrücke für die Plastifizierschnecke daststellt. Wie aus Fig. erkennbar, sind die gleitbar auf den Holmen 4 gelagerten Kolben 25a über hülsenförmige Kolbenstangen 20 mit der Trägerbrücke 27 starr verbunden. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 1, 25a sind daher geeignet, eine Relativbewegung erwischen, den Kolben-Zylinder-Einheiten 27, 29 und 1, 25a hervorzurufen. Durch eine solche Relativbewegung wird das plastische Material, welches sich vor der Plastifizierschnecke angesammelt hat, im Zuge eines axialen Hubes der Plastifizierschnecke 23 in die Spritzgießform eingespritzt. Ein solches hydraulisches System für die Einspritzung des Kunststoffmaterials ist an sich bekannt (DE-OS 2 227 133). ■ Lie die Zylinder i enthaltende Trägerbrücke ist mit Hilfe der Zylinderdeckel34· und der Kolbenstangenflansche 20a auf den Holmen 4· geführt.

Bei der Montage der Spritzgießeinheit werden die der Einspritzung des Kunststoffmaterials dienenden hydraulischen Zylinder 1 in der Trägerbrücke für die Plastifizierschnecke 23 wahlweise mit einem Kolben 25a gemäß Fig. 3 oder mit einem Kolben 25 gemäß Fig. 7 ausgerüstet. Beide Kolben 25a; 25 sind Differenzkolben, d.h. Kolben, deren beaufschlagbare vorderseitige und rückseitige Fläche eine unterschiedliche Größe aufweisen. Mit Bezug auf die Größe der vorderseitigen und rückseitigen Flächen der Kolben bestehen jedoch Unterschiede zwischen den Kolben 25a und den Kolben 25. Beim Kolben 25a ist die beaufschlagte rückseitige Kolbenfläche größer als die vorderseitige. Beim Kolben 25 ist dies umgekehrt. Außerdem ist beim Kolben 25 der Unterschied zwischen der beaufschlagbaren rückseitigen und vorderseitigen Fläche nicht so groß wie beim Kolben 25a. Zudem ist der Kolben 25 a bei Aktion,

0 3C 42/0453

29U472

also insbesondere beim Einspritzvorgang in Abhängigkeit von den Proportionalventilen nur einseitig beaufschlagt. Der Kolben 25 ist bei Aktion, d.h. insbesondere bei Einspritzung des Materials, in Abhängigkeit von einem programmgesteuerten Servoventil auf beiden Seiten beaufschlagt. Der axiale Kraftvektor beim Einspritzhub ergibt sich also in bekannter Weise aus der Differenz der rückseitig und vorderseitig auf den Kolben 25 einwirkenden Kräfte-Die Differenzkolben 25 durchgreifen die rückseitigen Zylinderdeckel 55 und sind in diesen geführt. Werden die Kolben-Zylinder-Einheit en 1, 25a (Pig. 3) "bei der Montage mit Kolben vom Typus des Kolbens 25a ausgerüstet, so sind die Anschlüsse 16' und I7^{1 1}^it den hydraulischen Leitungen der Proportionalventile (Proportional-Mengenventil und Proportional -Druckventil) verbunden und die hydraulischen Größen wie Druck und Geschwindigkeit werden proportional den elektrischen Eingangssignalen eingestellt.

Werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 1, 25 mit Differenzkolben gemäß Fig. 7 ausgerüstet, so sind diese über hydraulische Leitungen 32, 33 ^mit einem programmgesteuerten Servoventil verbunden. Die Einspritzung des Kunststoffmaterials erfolgt demzufolge in Abhängigkeit von einem Rechner, z.B. einem Digitalrechner. Dem Servoventilteil 7 sind der Verteilerblock 6, der Fluidverstärker 8, Mikrofilter 9, Differenzdruckschalter 10 und Druckaufnehmer 11, 12 zugeordnet. Aus den genannten Bauteilen ergibt sich unter Einschluß der diese Bauteile verbindenden hydraulischen Leitungen ein starres Aggregat, das im folgenden als "Servoventil-Aggregat" bezeichnet wird. Dieses ist über die Druckleitung 14 und die Rücklaufleitung I5 sowie eine Steuerdruckleitung-13 für die Mikrofilter 9 und den Differenzdruckschalter 10 an das Ölversorgungsnetz der zugehörigen Spritzgießmaschine angeschlossen. Der Differenzdruckschalter 10 gibt an, wenn die Mikrofilter 9 verschmutzt sind. Das an sich bekannte Servoventil-Aggregat 6-13 ist lösbar derart unmittelbar an dem den Zylinder 1 bildenden Gußformstück

03.>42/0453

29-H472

■befestigt» daß die hydraulischen Leitungswege 32, 33 zu den Kammern A und B der Zylinder extrem kurz und ungefähr von gleicher Länge sind. Dadurch wird die Genauigkeit der Steuerung weiter erhöht und Fehlerquellen infolge eines "Atmens" der Leitungen ausgeschaltet.

Auch die alternativ vorgesehenen Proportionalventile können an den Zylindern 1, vorzugsweise an deren Unterseite bzw. am Gußformstück der Spritzgießeinheit, für die Bedienungsperson zugänglich, angeordnet sein.

Das Servoventil dient der Einspritzregelung (Druck, Geschwindig keit) ,der Staudruckregelung und der Dekompression im Plastifizierzylinder (zur Verhinderung des Austritts plastischen Materials'aus der offenen Düse). Den gleichen Zweck können alternativ die Proportionalventile, nämlich ein Proportionaldruckventil, ein Proportional-Mengenventil und ein Proportional-Staudruckventil, sowie ein Dekompressionsventil(z.B. an der Unterseite des Gußformstückes) erfüllen.

Dem alternativen Einbau der Kolben 25a (für Proportionalventilsteuerung) oder der Kolben 25 (für Servoventilsteuerung) entspricht der alternative Einbau der Je zugehörigen rückseitigen Zylinderdeckel 3^- bzw. 35·

Im Falle einer.identischen Gestaltung der Kolben 25a, bzw-25, entfällt selbstverständlich ein alternativer Einbau von Kolben 25a bzw. 25 und zugehöriger rückseitiger Zylinderdeckel unterschiedlicher Gestaltung. Das für beide alternative Steuerungsarten benutzte, gemeinsame, identische hydraulische Antriebssystem weist Kolben auf, die gestalterisch einen Kompromiß zwischen den Kolbentypen 25a und 25 darstellen und insoweit noch in befriedigendem Maße sowohl für eine einseitige Beaufschlagung (bei Proportionalventilsteuerung) als auch für eine gleichzeitige, unterschiedlich starke Beaufschlagung (für Servoventilsteuerung) geeignet sind.

; 2 / ο k 5 3

Claims (6)

DR. FRIEDRICH MAYER DIPL-PHYS. Q. FRANK PATENTANWÄLTE Karl Hehl, 7298 Loßburg 1, Arthur-Hehl-Straße 32 Spritzgießeinheit Patentansprüche

1. Spritzgießeinheit zur Beschickung einer Spritzgießform mit plastischem Kunststoffmaterial, mit wenigstens einer, für den axialen Einspritzhub einer Plastifizierschnecke vollziehenden Kolben-Zylinder-Einheit, deren antreibendes Element (Zylinder oder Kolben) mittelbar mit der Palstifizierschnecke (23) verbunden und das andere Element (Kolben oder Zylinder) mittelbar am Palstifizierzylinder befestigt ist, wobei hydraulische Größen der Kolben-Zylinder-Einheit wie Druck und Geschwindigkeit proportional den elektrischen Eingangssignalen durch Proportionalventile (Proportional-Druckventil, Proportional-Mengenventil) einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) wahlweise ausgerüstet ist mit einem Kolben (proportionalventilgesteuerter Kolben 25a in Fig. 3)» der bei Aktion in Abhängigkeit von den Proportionalventilen nur einseitig beaufschlagt ist, oder mit einem Kolben (servoventilgesteuerter Kolben 25 in Fig. 7), der bei Aktion in Abhängigkeit von einem programmgesteuerten Servoventil gleichzeitig auf beiden Seiten beaufschlagt ist, wobei

03: 042/0453

das aus dem Servoventilteil (7), dem Verteilerblock (6) , dem Fluidverstärker (8), den Mikrofiltern (9)» den Differenzdruckschaltern (10) und den Druckaufnehmern (11, 12) für die Zylinderräume bestellende starre Aggregat (Servoventil-Aggregat 6-15) lösbar am Zylinder (1) befestigt ist.

2. Spritzgießeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von Führungsholmen (4) koaxial durchsetzte Kolben-Zylinder-Einheiten (1, 25a oder 1, 25) vorgesehen und deren Zylinder · durch ein gemeinsames Gußformstück gebildet sind und daß das Servoventil-Aggregat (6-13) derart an dem Gußformstück befestigbar ist, daß die starren hydraulischen Leitungswege (32,33 ) vom Servo-Yentil-Aggregat (6-13) zu den Kammern (A., B) der Zylinder extrem kurz und ungefähr von gleicher Länge sind.

3. Spritzgießeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Proportionalventile am Zylinder (1) angeordnet sind.

4. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 2,3' dadurch gekennzeichnet, daß die Proportionalventile an der Unterseite des Gußi'oriaa'ifückes angeordnet und für die Bedienungsperson zugänglich sind.

5. Spritzgießeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Dekompressionsventil an der Unterseite des Gußformstückes angeordnet ist.

6. Spritzgießeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proportionalgesteuerten Kolben (25a) gleich ausgebildet sind wie die servoventilgesteuerten Kolben (25).

03:.42/0453