DE3031641A1

DE3031641A1 - Verfahren und hydraulische schaltungsanordnung zum spritzgiessen

Info

Publication number: DE3031641A1
Application number: DE19803031641
Authority: DE
Inventors: Lothar Elsner; Klaus Dipl.-Ing. Füller; Volker Dipl.-Ing. Scholz; Klaus DDR 2700 Schwerin Wabbels
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1981-05-21
Also published as: FR2469267B1; GB2061804A; IT1146994B; FR2469267A1; DD146405A1; CS268754B1; SE8007954L; SE433923B; IT8050121A0; SU1152706A1; GB2061804B; BG37255A1; AT378499B; YU271480A; ATA438880A

Description

VEB Kombinat Umformtechnik η Schwerin, den 31. 03· 1980 "Herbert Warnke" Erfurt J>

Verfahren und hydraulische Schaltungsanordnung zum Spritzgießen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine hydraulische Schaltungsanordnung zur Betätigung der Schließeinheit an KunststoffSpritzgießmaschinen, bei denen die Werkzeugaufspannplatten vor der Beaufschlagung mit der Schließ- und Zuhaltekraft miteinander verriegelt «erden· Ferner kann die Erfindung in analoger Weise an Metalldruckgießmaschinen und Pressen angewendet werden·

Bekannt sind Spritzgießmaschinen, bei denen die Fahrbewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte durch separat angeordnete, relativ langhubige Arbeitszylinder ausgeführt wird und gleichzeitig durch zwangsführbar gelagerte Verriegelungselemente bei einer Überlagerung von rotatorieoher und.translatorischer Bewegung eine Verriegelung bewirkt wird· Die Entriegelung erfolgt synchron mit dem Aufreißhub· Aus dem DD WP 132 944 ist eine derartige Verriegelungseinheit bekannt·

Die Schließeinheit besteht aus einer festen und einer beweglichen Werkzeugaufspannplatte sowie einer Stützplatte· Die Säulen übernehmen nach der Verriegelung die Funktion eines Schließkolbens, wobei sie gleichfalls als Varriegelungeelemente wirken· Sie werden mittels eines Kurvenbahn-lfockeneyetems axial als auch radial bewegt. Die Säulen sind dabei drehbar in der Stützplatte gelagert und axial durch Sicherungselemente arre-

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tiert· In der beweglichen Werkzeugaufspannplatte sind Ringe fest angeordnet, die Innenklauen besitzen· Auf den Säulen fest angeordnete Buchsen sind werkzeugseitig als Doppelbund ausgebildet, wobei der Bund Ausnehmungen besitzt, durch die die Innenklauen beim SchließVorgang hindurch treten· Bei der Zwangsführung während des Fahrhubes durch das Nocken-Führungsbahnsystem werden die Säulen axial um die Länge des Schließhubes und radial um den Drehwinkel zur Verriegelung der durch den Bund gebildeten Außenklauen mit den Innenklauen bewegt. Im Anschluß hieran kann ohne Unterbrechung der Fahrbewegung eine Zuschaltung der kurzhubigen Schließzylinder erfolgen· Das vorgenannte Verriegelungssystem weist folgende Nachteile auf· Die Nocken-Führungsbahnsysteme für die Buchsen und die Säulen sind sehr verschleißintensiv· Die Verriegelung gemäß DD WP 132 944 ist zudem infolge der durch die relativ große Masse der vier Säulen und des dadurch bedingten hohen kinematischen Aufwandes besonders störanfällig gegen Verklemmer schein ungen«

Weiterhin ist der durch die Charakteristik der Kurvenbahnsteuerung bedingte relativ große Hub der großflächigen Schließkolben, der nur für den Verriegelungsvorgang benötigt wird, sehr ungünetig· D,h· es muß dabei sehr viel Hydraulikflüssigkeit im Schließzylinder verdrängt bzw. nachgesaugt werden, wodurch derletzte Teil des Hubes der Werkzeugaufspannplatte stark abgebremst wird· Aus diesem Grunde sind außerdem relativ lange Führungs- und Abdichtflächen notwendig·

Ziel der Erfindung ist es, eine Schließeinheit mit verschleißarmen Verriegelungselementen zu schaffen, die gewährleisten, daß die Verriegelungszeit für die Gesamttaktzeit der Spritzgießmaschine nicht nachteilig in Erscheinung tritt·

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, wodurch ermöglicht wird, daß der Schließ- und VerriegelungsVorgang sowie der Entriegelungs- und Öffnungsvorgang kontinuierlich in einem Arbeitstakt erfolgen, bei dem der zum Auslösen

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des Verriegelungsvorganges erforderliche passive Hub des Schließkolbens verkürzt wird, eine mechanische Zwangsführung der Verriegelungselemente nicht erforderlich ist und eine hydraulische Schaltungsanordnung zur Realisierung dieses Verfahrensablaufes zu entwickeln·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verfahren vorgeschlagen wird, bei dem während des Fahrhubes in die Schließstellung ein hydraulischer Verriegelungszylinder druckbeaufschlagt wird, indem durch eine auf den Säulen angeordnete Nockenschiene ein Schalter betätigt wird, der seinerseits ein Wegeventil eines hydraulischen Kreislaufes schaltet, wodurch ein Druckstrom direkt zum Verriegelungszylinder geleitet wird· Nach Ausführung des Verriegelungshubes wird ohne Taktunterbrechung die Schließkraft aufgebracht, indem durch eine auf einer verlängerten Kolbenstange des Verriegelungszylinders befestigte Nockenschiene ein Schalter betätigt wird, der seinerseits eine Kombination zweier Wegeventile so schaltet, daß ein Schließ- oder Aufreißzylinder zur Erzeugung der Schließkraft druckbeaufschlagt wird. Zur Entnahme des Spritzlings werden der Entriegelungshub und der Aufreißhub zugleich in einem Arbeitstkat realisiert, indem die entsprechenden Druckräume des Schließ- oder Aufreißzylinders und des Verriegelungszylinders gleichzeitig druckbeaufschlagt werden.

Die hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens besteht im einzelnen aus einem hydraulischen Kreislauf der hinter dem Druckstromerzeuger aus zwei hydraulischen Leitungszweigen besteht, von denen einer über ein Rückschlagventil an einen Druckspeicher angeschlossen ist, dahinter ein parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil angeordnet ist und über ein Wegeventil eine Verbindung zum Verriegelungszylinder besteht. Dieses Wegeventil wird über einen Schalter, der durch eine auf den Säulen angeordnete Nockenschiene betätigt wird, elektrisch angesteuert· Der zweite hydraulische Leitungszweig ist über eine Kombination zweier Wegeventile mit dem Schließ- oder Aufreißzylinder ver-

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-Ι-ί.

bunden, wobei in den Rücklaufleitungen der Wegeventile ein Rückschlagventil angeordnet ist·

Die Wegeventile werden über einen Schalter betätigt, der wegabhängig zum Verriegelungshub arbeitet.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 Eine Teilansicht der wichtigsten Funktionselemente einer Werkzeugschließeinheit mit durchgehenden in einer zusätzlichen Stützplatte gelagerten Säulen in Schnittdarstellung.

Pig. 2 Die hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 stellt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Ausführungsart mit durchgehenden sich auf einer zusätzlichen Stützplatte 31 abstützenden Säulen 16 dar. Der dazugehörige Hydraulikschaltplan geht aus Fig. 2 hervor. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 ist auf einem nicht näher dargestellten Grundrahmen mittels der Fahrzylinder 17 verschiebbar angeordnet.

Die Säulen 16 sind in einer zusätzlichen Stützplatte 31 gelagert und ragen bis in die düsenseitige feststehende Werkzeugaufspannplatte 30, wo sie mit dem doppelt beaufschlagbaren Schließ- oder Aufreißkolben 15 des Schließ- oder Aufreißzylinders 12 eine Funktionseinheit bilden. Die erforderliche Werkzeugeinbauhöhe wird über die Säulenmuttern 19 eingestellt. Unmittelbar an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 18 sind Verriegelungszylinder 27 angeordnet. Paarweise angeordnete Verriegelungsbacken 33 werden durch Kolben 35 in radialer Richtung zur Säule 16 in an sich bekannter Weise exzentrisch betätigt, was nicht näher dargestellt ist. Dadurch werden die Säulen 16 mit der beweglichen ausdrückseitigen Werkzeugaufspannplatte verriegelt. Die Druokräume 26 bzw. 29 des Verriegelungszylin-

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dera 27 stehen wahlweise mit den Leitungen 25 bzw· 38 in Verbindung· Auf den Säulen 16 ist eine Nockenschiene 21 angeordnet, die wegabhängig einen Schalter 20 betätigt, der die Schaltimpulse zum Verriegeln auslöst. Unmittelbar am Verriegelungszylinder 27 ist eine Nase 43 angeordnet, an der ein Schalter 40 befestigt ist. Die verlängerte Kolbenstange 42 des Verriegelungszylinders 27 weist an ihrem unteren Ende eine Nockensohiene 41 auf· Nach Ausführung des Verriegelungshubes betätigt die Nockenschiene 41 den Schalter 4O₉ wodurch das Signal zum Sohließkraftaufbau ausgelöst wird. Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen hydraulischen Schaltungsanordnung wird nachstehend kurz erläutert·

Xn Öffnungsstellung zum Zwecke der Formteilentnahme weisen die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 und die feststehende Werkzeugaufspannplatte 30 einen größtmöglichen Abstand voneinander auf·

In dieser Ruhestellung des Schließsystems fördert der Druckstromerzeuger 2 aus dem Behälter 1 die Druckflüssigkeit in die Leitung 3· Die Leitung 3 ist in der Schaltstellung 1 des Wegeventils 4 mit der Leitung 5 verbunden· Die Druckflüssigkeit gelangt durch diese Leitung 5 über das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1· Oer dabei am Rückschlagventil 6 anstehende Staudruck wird durch die Leitung 7, über das Wegeventil 4 (Schaltstellung 1) in die Leitung 8 und über die Schaltstellung 0 des Wegeventils 9 in die Leitungen 10, übertragen. Dadurch wird der Schließ- oder Aufreißzylinder in beiden Druckräumen 13, 14 mit diesem Staudruck beaufschlagt· Durch die am Wegeventil 9 realisierte Schaltung für einen Arbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange (Schaltstellung 0) wird der Schließ- oder Aufreißkolben 15 in seiner linken Endlage mit einer geringen aber ständigen Kraft gehalten. Die dabei in dem Schließ- oder Aufreißzylinder 12 durch den Schließ- oder Aufreißkolben 15 verdrängte Druckflüssigkeit wird durch die Leitung 10 über das Wegeventil 9 (Sohaltstellung 0) und die Leitung 11 in den Druckraum 13 verdrängt· Die überschüssige Druckflüssigkeit gelangt durch die Leitung

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über das Wegeventil 4 (Sohaltstellung 1) durch die Leitung und über das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1, Gleichzeitig steht der Druckstromerzeuger 2 über die Leitung 3, das Rückschlagventil 23 die Leitungen 24, 38 und das Wegeventil 22, das sich in Schaltstellung 1 befindet, mit dem Druckraum 29 des Verriegelungszylinders 27 in Verbindung· Der Verriegelungskolben 35 wird somit durch einen Staudruck in seiner erforderlichen Ausgangslage gehalten· Pur einen weiteren Spritzvorgang werden die Fahrzylinder 17 druckbeaufschlagt, wodurch die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 in Richtung der feststehenden Werkzeugaufspannplatte 30 bewegt wird· Dabei schlagen die Innenflächen der Plattenansätze 34 an die Säulenmuttern 19 an. Anschließend wird durch die kinetische Energie, mit der die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 18 bewegt wird, über die Säulenmuttern 19 auf die mit den Schließ- oder Aufreißkolben 15 eine Funktionseinheit bildenden Säulen 16 eine Kraft übertragen· Dabei wird der wegabhängig ansteuerbare Schalter 20 unmittelbar vor Erreichen der Schließstellung über eine auf den Säulen 16 befestigte Hockenschiene 21 betätigt, wodurch sofort ein elektrisches Signal zum Verriegeln ausgelöst wird· Durch das ausgelöste Signal wird das Wegeventil 22 in die Schaltstellung 2 geschaltet· Der Druckstromerzeuger 2 fördert nun durch die Leitung 3 über das Rückschlagventil 23 in die Leitung 24 und über das Wegeventil 22 (Schaltstellung 2) in die Leitung 25, die mit dem Druckraum 26 des Verriegelungszylinders 27 verbunden ist. Der Verriegelungskolben 35 betätigt nun die paarweise angeordneten Verriegelungsbacken 33, was in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben wird· Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte wird somit durch Formschluß in einem Arbeitstakt synchron mit dem Fahrhub in die Schließstellung mit den Säulen 16 verriegelt· Die Verriegelung geschieht sehr schnell, da die Leitung 24 mit einem Druckspeicher 36 verbunden ist, dessen Druck über das Wegeventil 22 (Schaltetellung 2) und die Leitungen 24, 25 auf den Druckraum 26 des Verriegelungszylinders 27 übertra-

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gen wird· Der maximale Arbeitsdruck der Anlage wird durch ein Druckbegrenzungsventil 37 vorgegeben·

Nach dem Verriegelungsvorgang erfolgt sofort ein kontinuierlicher Übergang zum Schließkraftaufbau· Das wird dadurch gewährleistet, daß die auf der verlängerten Kolbenstange 42 befestigte Nockenschiene 41 unmittelbar nach Ausführung des Verriegelungshubes den Schalter 40 betätigt. Der Schalter 40 ist wiederum schaltungstechnisch mit den Wegeventilen 4,9 gekoppelt, die nun in Schaltstellung 2 geschaltet werden· Der Druckstromerzeuger 2 fördert jetzt Druckflüssigkeit durch die Leitung 3, das Wegeventil 4, die Leitung 8, über das Wegeventil 9 und die Leitung 10 in den Schließ- oder Aufreißzylinder 12, wodurch in dem Druckraum 14 des Schließ- oder Aufreißzylinders 12 der Schließdruck erzeugt wird· Die in dem Druckraum 13 verdrängte Druckflüssigkeit fließt durch die Leitung 11 über das Wegeventil 9, die Leitungen 5, 7 und das Rückschlagventil 6 in den Behälter 1 ab· Nach dem Spritzgießvorgang und der Abkühlung des Spritzlings wird das Wegeventil 9 in Schaltstellung 0 geschaltet. Der Druckstromerzeuger 2 fördert Druckflüssigkeit über die Kombination der Wegeventile 4, 9 und die Leitungen 3, 8 in die Leitungen 10, 11, wobei sich das Wegeventil 4 in Schaltstellung 2 befindet· Durch die am Wegeventil 9 realisierte Schaltung für Arbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange wird der Schließoder Aufreißkolben 15 in seine linke Bndlage verschoben· Zugleich mit der Öffnungsbewegung des Schließ- oder Aufreißkolbens 15 wird entriegelt. Das Wegeventil 22 befindet sich dabei in Schaltstellung 1. Die Leitung 24 an der der Speicher 36 angeschlossen ist, ist über das Wegeventil 22 und die Leitung 38 mit dem Druckraum 29 des Verriegelungszylinders 27 verbunden· Das für den Entriegelungsvorgang notwendige Druckflüssigkeit svolumen wird durch den Speicher 36 bereitgestellt. Die paarweise angeordneten Verriegelungsbacken 33 werden durch Druckbeaufschlagung der Druckräume 29 über die Kolbenstangen 35 betätigt und somit ohne Nebenzeiten in einem Arbeitstakt mit dem Aufreißhub entriegelt. Der Speicher 36 wird während

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der Taktzeiten aufgeladen, wenn der Druckstromerzeuger 2 während des Arbeitetaktes "Schließkraftaufbau" und "Werkzeug öffnen" gegen den Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils 37 arbeitet.

Es sei ergänzend darauf hingewiesen, daß sich die Beschreibung jeweils auf einen Aufreiß- oder Schließzylinder 12 und einen Verriegelungszylinder 27 bezieht· Gemäß dem Aufbau und der Wirkungsweise dieses erfindungsgemäßen Verfahrens und der hydraulischen Schaltungsanordnung bei Spritzgießmaschinen vorgegebener bekannter Bauweise sind entsprechend der Anzahl der Säulen 16 jeweils vier Aufreiß- oder Schließzylinder 12 und Verriegelungszylinder 27 erforderlich· Diese hydraulischen Kolben - Zylindersysteme sind untereinander durch Parallelschaltungen verbunden, so daß ein synchroner störungsfreier Arbeitsablauf der einzelnen Kolben - Zylindersysteme ermöglicht wird·

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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Behälter

2 Druckstromerzeuger

3 Leitung

4 Wegeventil

5 Leitung

6 Rückschlagventil

7 Leitung

8 Leitung

9 Wegeventil

10 Leitung

11 Leitung

12 Schließ- oder Aufreißzylinder

13 Druckraum

14 Druckraum

15 Schließ- oder Aufreißkolben

16 Säule

17 Fahrzylinder

18 bewegliche Werkzeugaufspannplatte

19 Säulenmutter

20 Schalter

21 Nockenschiene

22 Wegeventil

23 Rückschlagventil

24 Leitung

25 Leitung

26 Druckraum

27 Verriegelungszylinder 28

29 Druckraum

30 feststehende Werkzeugaufspannplatte

31 Stützplatte 32

33 Verriegelungsbacken

34 Plattenansatz

35 Verriegelungskolben

36 Speicher

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	-/2 -	3031641
37	Druckbegrenzungsventil
38, 39	Leitung
40	Schalter
41	Nbckenschiene
4δ	verlängerte Kolbenstange
43	Naee

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Leerseite

Claims

Pat en tanaprüche 3 U 3 I O H I

/1. Verfahren zum Schließen und Verriegeln der auf den Werk-V_y zeugaufspannplatten angeordneten Formhälften an Spritzgießmaschinen, bei dem die bewegliche Werkzeugaufspannplatte gegenüber der feststehenden Werkzeugaufspannplatte durch langhubige Niederdruckzylinder in Schließstellung gebracht wird, zugleich mit dem Fahrhub die Verriegelung erfolgt, die Schließkraft durch kurzhubige an den Enden der Säulen angeordnete Hochdruckzylinder aufgebracht wird und nach Abkühlen des Spritzlings zugleich mit dem Aufreißhub die Entriegelung erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß während des Fahrhubes in die Schließstellung ein hydraulischer Verriegelungszylinder (27) druckbeaufschlagt wird, indem durch eine auf den Säulen (16) angeordnete Nockenschiene (21) ein Schalter (20) vor Erreichen der Schließstellung betätigt wird, der seinerseits ein Wegeventil (22) eines hydraulischen Kreislaufes schaltet, nach Ausführung des Verriegelungshubes die Schließkraft aufgebracht wird, indem durch eine auf der verlängerten Kolbenstange (42) befestigte Nockenschiene (41) ein Schalter (40) betätigt wird, der Wegeventile (4,9) schaltet, so daß der Druckraum (14) des Schließ- oder Aufreißzylinders (12) druckbeaufschlagt wird, und zur Entnahme des Spritzlings der Schließ- oder Aufreißzylinder (12) und der Verriegelungszylinder (27) gleichzeitig betätigt werden, indem die Druckräume (13, 29) des Schließ- oder Aufreißzylinders (12) und des Verriegelungszylinders (27) druckbeaufschlagt werden.

2· Hydraulische Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein hydraulischer Kreislauf hinter einem Druckstromerzeuger (2) aus zwei hydraulischen Leitungszweigen besteht, von denen einer über ein Rückschlagventil (23) an einen Druckspeicher (36) angeschlossen ist, dahinter ein parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil (37) angeordnet ist und über ein Wegeventil (22) eine Verbindung zum Verriegelungs-

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zylinder (27) besteht, wobei das Wegeventil (22) über einen Schalter (20), der durch eine auf den Säulen (16) angeordnete Nockenschiene (21) betätigt wird, elektrisch angesteuert wird und der zweite hydraulische Leitungszweig über eine Kombination von zwei Wegeventilen (4, 9) mit dem Schließ- oder Aufreißzylinder (12) verbunden ist in den Rücklaufleitungen (5,7) der Wegeventile (4,9) ein Rückschlagventil (6) angeordnet ist, und die Wegeventile (4,9) über den Schalter (40) betätigt werden.

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