CH635255A5 - Druckgiessmaschine. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckgiessmaschine mit einem Pressstempel, der aus einem hohlen Einspritzkolben und einer in diesem verschiebbar aufgenommenen und mit diesem eine Druckkammer von veränderbarem Volumen einschliessenden Kolbenstange besteht, bei dem die Druckkammer mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist und die Kolbenstange in beim Überschreiten eines vorbestimmten Druckes auf die Stirnfläche des Einspritzkolbens gegen die dämpfende Wirkung des Druckmittels und unter Verkleinerung des Volumens der Druckkammer aus einer ersten Endlage in eine zweite Endlage im Einspritzkolben verschiebbar ist.

Beim Druckgiessen wird das flüssige Metall mit grosser Geschwindigkeit durch den Pressstempel in die Giessform gepresst, um trotz der fortschreitenden Abkühlung des Giessmetalls eine gute Formfüllung zu erreichen. Am Ende der Formfüllung wird der Pressstempel vom inkompressib-len Giessmetall schlagartig abgebremst. Das schlagartige Abbremsen erfordert theoretisch unendlich grosse Beschleunigungskräfte, das entsprechend hohe Druckspitzen in der Giessform einerseits und im Antriebssystem des Pressstempels anderseits erzeugt. Diese hohen Druckspitzen übersteigen vielfach die auf die Form wirkende Schliesskraft, so dass sich an den Gussstücken im Bereich der Formtrennung Federn bilden.

Es ist bereits eine Druckgiessmaschine mit einem Pressstempel bekannt (DE-AS 24 50 805), der eine Einrichtung zum Nachverdichten des Gussteiles bei gleichzeitigem Ausgleich von dessen Erstarrungsschwund und zugleich zur Dämpfung des am Ende der Einpressbewegung auftretenden Druckstosses aufweist. Hierzu wird ein vorzugsweise auf 100 bis 150 bar vorgespanntes Inertgas als Verdichtungs- und Dämpfungsmedium durch die den Pressstempel tragende Kolbenstange einem Druckraum zugeführt, der zwischen dem Pressstempel und einem am Ende der Kolbenstange ausgebildeten, im Pressstempel verfahrbaren inneren Kolben eingeschlossen ist. Ein axialer Stössel ist in der Zentralbohrung des inneren Kolbens befestigt. Das in Form eines Verschlussstückes mit Umfangsrillen ausgebildete andere Ende des den Druckraum durchdringenden Stössels wird in einer koaxial vorgesehenen Bohrung der Stempelstirnwand geführt. Jeweils am Ende der Einpressbewegung, wenn der Pressstempel an den erstarrenden Randbezirken des Giessre-stes zum Stillstand kommt, wird der innere Kolben zusammen mit der Kolbenstange unter starker Kompression des Inertgases in den Druckraum hineingetrieben. Dabei stösst das formseitig aus der Bohrung der Stempelstirnwand austretende Verschlussstück in den davor befindlichen Giess-rest. Gleichzeitig wird das hochkomprimierte Inertgas wie eine Art Gaskolben schlagartig aus dem Druckraum über die Umfangrillen gegen den noch flüssigen Kern des Giessre-stes geschleudert, um den Gussteil nachzuverdichten und darin den Materialschwund auszugleichen.

Ein gewichtiger Nachteil dieser pneumatischen Vorrichtung ist, dass hiebei der Dämpfungseffekt von der Gaskonstante abhängt. Im Hinblick auf die an sich bereits hohe Vorspannung des Gases und auf dessen weitere starke Kompression während der Dämpfungsphase in dem bis kurz vor dem Ende der Formfüllung geschlossenen Druckraum, die von einem Anstieg der Gastemperatur auf ein Mehrfaches 15 begleitet wird, ist wegen des exponentiell ansteigenden Gasdruckes mit einer schlagartig auftretenden Bremswirkung zu rechnen. Diese lässt zudem infolge der Druckentlastung bei beginnendem Gasaustritt aus dem Druckraum kurzfristig nach, um beim anschliessenden Druckaufbau vor dem 20 Giessrest, gesteigert durch die von diesem verursachte weitere Erhitzung des Gases, erneut sprunghaft anzusteigen. Eine gleichförmige Verzögerung von innerem Kolben, Kolbenstange und darauf einwirkenden Massen des Antriebssystems ist damit nicht erreichbar.

25 Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der bekannten Vorrichtung wird darin gesehen, dass bei dieser wegen der kompressionsbedingten starken Erhitzung und der geringen spezifischen Wärme des Gases sowie wegen des Fehlens einer kontinuierlichen Wärmeabfuhr die erforderliche Kühlung 30 des Pressstempels nicht sichergestellt werden kann. Wenn das Inertgas zugleich einen hinreichenden Kühleffekt ausüben sollte, müsste es in Anbetracht seiner relativ niedrigen Wärmekapazität und der ebenfalls starken Erwärmung des Pressstempels im Betrieb fortwährend mit einer entspre-3s chend niedrigen Temperatur etwa in einem Kühlkreislauf zugeführt werden. Ein Kühlkreislauf ist jedoch bei der bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen, und ein kalter «Gaskolben» wäre, auch wenn sich hierbei ein solcher verwirklichen liesse, dem Erreichen des erstrebten Zieles, nämlich der 40 Nachverdichtung des Gussgefüges und dem Ausgleich des Erstarrungsschwundes, hinderlich.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist ferner, dass unter dem zwischen Pressstempel und Giessrest vorherrschenden sehr hohen Druck im noch flüssigen Inneren des 45 Gussteils Gasporen und am Verschlussstück, insbesondere in Verbindung mit einer möglichen Federbildung in dessen Umfangsrillen, Dichtungsschwierigkeiten und damit Funktionsstörungen entstehen können.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht so darin, einen Pressstempel für Druckgiessmaschinen mit einer Einrichtung auszubilden, die bei gleichzeitig sichergestellter Wirksamkeit der Kühlung des Pressstempels eine verbesserte, zuverlässige und steuerbare Dämpfung des am Ende der Einpressbewegung auftretenden Druckstosses gestattet. 55 Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, dass bei Verwendung eines im Kreislauf geführten flüssigen Kühlmittels als Druckmittel in dem Kühlmittelkreislauf abström-seitig nach der Druckkammer wenigstens eine veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung vorgesehen ist, und in der 60 Kolbenstange ein Ventilkörper angeordnet ist, welcher die Verbindung zwischen der Druckkammer und der Druckmittelquelle steuert und in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Betriebsdruck des zuströmenden Kühlmittels und dem Druck in der Druckkammer betätigbar ist. 65 Die Anordnung relativ einfacher Mittel in dem ohnehin vorhandenen geschlossenen hydraulischen Kühlmittelkreislauf ermöglicht die Ausnutzung des inkompressiblen Kühlmittels ausser für Kühlzwecke auch zum Erreichen des ge

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forderten Dämpfungseffektes. Der letztere wird dabei selbsttätig durch eine Druckerhöhung ausgelöst, die jeweils bei zu Ende gehender Einpressbewegung gegenüber dem Druck der Kühlmittelquelle in der zwischen Einspritzkolben und dessen Kolbenstange vorgesehenen Druckkammer entsteht. Be-schleunigungsstösse, wie sie bekanntlich im Verlaufe der Einpressbewegung beim Übergang zwischen deren Bewegungsphasen auftreten, können anhand der Steuerbarkeit der Verbindung zwischen der Druckkammer und der das Kühlmittel liefernden Druckquelle mittels des Ventilkörpers ohne Beeinflussung der Dämpfungsfunktion beherrscht werden. Der Ventilkörper kann besonders vorteilhaft in der Gestalt eines Tauchschiebers ausgebildet sein, der unmittelbar angrenzend an die Druckkammer in einer Bohrung des kolbenförmig ausgebildeten kopfseitigen Endes der Kolbenstange angeordnet ist, und aus einer Ausgangsstellung, in der er eine Kühlmittelzuleitung mit der Druckkammer und einen an diese über die abströmseitige veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung anschliessenden Abschnitt einer Kühlmittel-Ableitung mit deren zur Druckmittelquelle führendem Abschnitt verbindet, bei Überschreiten eines bestimmten Differenzdruckwertes derart verschiebbar ist, dass die Verbindung zwischen Druckkammer und Kühlmittelzuleitung gesperrt ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Ausnehmung des Einspritzkolbens in dem an die Druckkammer axial anschliessenden Bewegungsbereich des kopfseitigen Kolbenstangenendes eine vom letzteren und vom Einspritzkolben gemeinsam umgrenzte Ringkammer veränderbaren Volumens bildet, die über die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung unmittelbar mit der Druckkammer in Verbindung steht und damit ein Teil der Kühlmittel-Ableitung ist, wobei die Strömungsverbindung zwischen den beiden nachfolgenden Bohrungsabschnitten der letzteren mit Hilfe zweier in die Mantelfläche des Tauchschiebers eingearbeiteten Ringnuten steuerbar ist.

Die veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung ist in relativ einfacher Weise realisierbar, indem mindestens eine am Umfang des kopfseitigen Kolbenstangenendes ausgebildete Kerbe mit einem, ausgehend von der Druckkammer, in Richtung der Kolbenstange abnehmenden Durchflussquerschnitt vorhanden ist, dessen Grösse in Abhängigkeit von der Verschiebung der Kolbenstange, vorzugsweise quadratisch abnehmend, reduzierbar ist.

Es empfiehlt sich, die Ausgangsstellung des Tauchschiebers durch feste Anschläge am Tauchschieber und am kopfseitigen Kolbenstangenende festzulegen. Zweckmässig sieht man vor, dass der Tauchschieber durch zwei hintereinander auftretende höhere Druckwerte in der Druckkammer, wobei der zweite Druckwert höher als der erste ist, aus der Ausgangsstellung in zwei unterschiedliche Arbeitsstellungen verschiebbar ist, von denen die erste Arbeitsstellung durch einen im Verschiebeweg des Tauchschiebers angeordneten, von der Kühlflüssigkeit und zugeordneten Federn druckbelasteten Anschlag und durch einen diesem zugeordneten Anschlag im kopfseitigen Kolbenstangenende und die zweite Arbeitsstellung durch feste Anschläge ebenfalls im kopfseitigen Kolbenstangenende bestimmt ist, und dass in der ersten Arbeitsstellung die Verbindung der Druckkammer mit der Druckquelle sowohl zu- als auch abströmseitig durch den Tauchschieber gesperrt ist, während in der zweiten Arbeitsstellung nur die Verbindung zwischen Druckkammer und Kühlmittelzuleitung gesperrt ist.

Es ist hieraus ersichtlich, dass einerseits der Kühlmittelkreislauf bis auf die schnell ablaufende zweite Phase der Ein-pressbewegung (Formfüllphase) und die nachfolgende, relativ kurze Nachdruckphase ungestört die erforderliche Kühlwirkung ausüben kann, und anderseits der Beschleunigungs-

stoss zu Beginn der schnellen Formfüllphase aufgefangen werden kann, ohne dass die Dämpfung in Funktion tritt.

Die Kühlmittelzuleitung soll, ausgehend von einem in der Kolbenstange axial verlaufenden Zuströmkanal über s eine oder mehrere Bohrungen des druckbelasteten Anschlages mit einer im Tauchschieber ausgebildeten Axialbohrung in Verbindung stehen, welche letztere in der Ausgangsstellung des Tauchschiebers durch eine in dessen druckkam-merseitigem Ende vorgesehene Verzweigung und eine dieser io zugeordnete radiale Ausweitung einer den Tauchschieber aufnehmenden Bohrung in die Druckkammer mündet.

Der druckbelastete Anschlag kann auf geeignete Weise mit zugeordneten Federn in einer ersten zylindrischen Kammer des kopfseitigen Kolbenstangenendes, die über eine 15 zweite zylindrische Kammer unterschiedlichen Durchmessers an die den Tauchschieber aufnehmende Bohrung an-schliesst, zwischen zwei festen Anschlägen axial verschieblich angeordnet sein.

Zur Förderung eines vermehrt verzögerungsfreien Kühl-20 mittelabflusses aus der Ringkammer bei Auslösung der Dämpfungsfunktion kann ein im kopfseitigen Kolbenstangenende geführter Leitungsabschnitt unter Umgehimg des Tauchschiebers vorgesehen sein, der aus der Ringkammer über mindestens eine erste Bohrung in die erste zylindrische 25 Kammer und aus dieser über mindestens eine zweite Bohrung in eine an einen Abströmkanal in der Kolbenstange angeschlossene Kammer führt, und zum gleichzeitig mit der Ausgangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers zu tätigenden Absperren der in die konische Innen-30 fläche eines Ringkörpers ausmündenden ersten Bohrung die dieser zugewandte Dichtfläche des druckbelasteten Anschlages die Gestalt eines Aussenkonus aufweist.

Die Wahl schwächerer Federn wird auch möglich, wenn die erste zylindrische Kammer durch eine feste Wand von ei-35 nem Abschnitt grösseren Durchmessers der zweiten zylindrischen Kammer getrennt ist, in dem eine axial verschiebbare Ringscheibe mit Zentralbohrung angeordnet ist, und die Wand eine mit derjenigen der Ringscheibe fluchtende zentrale Bohrung und mindestens eine aussermittig vorgesehene 40 Bohrung aufweist.

Als der druckbelastete Anschlag wirkt hierbei ein hydraulischer Anschlag in Form eines Druckmittelkissens, das durch Einschliessen des Kühlmittels zwischen Ringscheibe und Tauchschieber im Kammerabschnitt grösseren Durch-45 messers entsteht, wenn der letztere seine Arbeitsstellung einnimmt.

Zur Entlastung und Evakuierung des Druckmittelkissens gleichzeitig mit der Weiterschiebung des Tauchschiebers in dessen zweite Arbeitsstellung bildet man zweckmässig in der so ersten zylindrischen Kammer den druckbelasteten Anschlag als Rückschlagventil aus, das eine Zentralbohrung mit einer den aussermittig vorgesehenen Wandbohrungen zugewandten Mehrfachmündung aufweist, wobei weiter vorgesehen ist, dass die zentrale Wandbohrung gleichzeitig mit der Aus-55 gangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers durch das Rückschlagventil und die aussermittigen Wandbohrungen beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers sowie anschliessend gleichzeitig mit dessen zweiter Arbeitsstellung durch die Ringscheibe absperr-6o bar sind.

Die axialen Bohrungen des druckbelasteten Anschlages können beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers durch diesen absperrbar sein. Demzufolge lässt sich durch den Druck des zuströmenden Kühlmittels 65 die Wirkung der dem Anschlag zugeordneten Federn ersetzen. Den letzteren fällt lediglich eine Rückstellfunktion zu, und sie können daher wesentlich schwächer dimensioniert sein.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-4 vier verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 5 ein Druckdiagramm eines herkömmlichen Pressstempels,

Fig. 6 ein Druckdiagramm eines erfindungsgemässen Pressstempels und

Fig. 7 eine Einzelheit zu den Fig. 1 bis 4 in vergrösserter Darstellung.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bzw. 2 die Kolbenstange bzw. den Einspritzkolben. Die Kolbenstange 2 weist einen Schaft 3 auf, dessen kopfseitiges Ende kolbenförmig ausgebildet ist. Das kopfseitige Kolbenstangenende 4 weist eine Ringrippe 5 auf, die in eine Ringkammer 6 zwischen dem Kolbenstangenende 4 und dem Einspritzkolben 2 greift, und den Einspritzkolben 2 gegen ein Abstreifen von der Kolbenstange 1 sichert. Der Einspritzkolben 2 ist auf dem kopfseitigen Kolbenstangenende 4 zwischen einer mit ausgezogenen Strichen gezeigten Endlage und einer mit strichpunktierten Strichen angedeuteten Endlage verschiebbar gelagert. Die rechte, strichpunktiert angedeutete Endlage des Einspritzkolbens 2 wird durch die Stirnwand 7 des letzteren und die Stirnfläche 8 des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 begrenzt. In der mit ausgezogenen Strichen gezeigten Endlage des Einspritzkolbens 2 bildet dieser zusammen mit der Stirnfläche 8 des Kolbenstangenendes 4 eine Druckkammer 9, deren Volumen sich bei einer Verschiebung des Einspritzkolbens 2 zwischen den beiden Endlagen zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert verändert.

Der Schaft 3 weist eine längsaxiale Bohrung 10 auf, in der ein Rohr 11 mit geringerem Durchmesser angeordnet ist. Die Mantelfläche des Rohres 11 bildet zusammen mit der Bohrung 10 einen im Querschnitt ringförmigen Abströmkanal 12. Das vordere Ende des Rohres 11 ist in einer in das Schaftende eingeschraubten Fassung 13 dicht gehalten. An das Rohr 11 schliesst eine Bohrung 14 der Fassung 13 an, welche in eine erste zylindrische Kammer 15 im kopfseitigen Kolbenstangenende 4 mündet, und mit dem Rohr 11 einen Zuströmkanal bildet. An die erste zylindrische Kammer 15 schliesst eine zweite zylindrische Kammer 16 mit vorzugsweise kleinerem Durchmesser an, die sich in einer zylindrischen Bohrung 17 fortsetzt. Die Bohrung 17 weist eine der Druckkammer 9 zugewandte Ausweitung 18 auf.

Weiter sind das kopfseitige Kolbenstangenende 4 und der Schaft 3 mit Kanälen 19 bis 22 versehen, die zusammen mit der Ringkammer 6 und dem Abströmkanal 12 eine Kühlmittelableitung aus der Druckkammer 9 bilden. Druckkammer 9 und Ringkammer 6 stehen über eine Anzahl am Umfang des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 ausgebildeten Kerben 23 miteinander in Verbindung (vgl. auch Fig. 7), deren Durchflussquerschnitt, vorzugsweise quadratisch abnehmend, verkleinert wird, wenn sich der Einspritzkolben 2 aus seiner linken, mit ausgezogenen Strichen gezeigten ersten Endlage nach rechts in die mit strichpunktierten Linien gezeigte zweite Lage verschiebt. Diese Kerben 23 bilden somit in Verbindung mit dem Einspritzkolben 2 eine in Abhängigkeit von dessen Bewegung verstellbare Strömungsdrosselvorrichtung (Fig. 7).

In der ersten zylindrischen Kammer 15 ist ein Körper als Anschlag 24 mit einer zentralen Bohrung 25 axial verschiebbar gelagert und mit einem Flansch 26 einerseits gegen Ringfedern 27 und anderseits gegen eine Schulter 28 abgestützt. Weiter ist in der Bohrung 17 des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 ein Tauchschieber 29 axial verschiebbar gelagert, der in der gezeigten Stellung mit einem Flansch 30 gegen eine Schulter 31 anliegt. Der Tauchschieber 29 ist mit ei635 255

ner längsaxialen Bohrung 32 versehen, die in eine Verzweigung 33 mündet, welche die Bohrung 32 über die Ausweitung 18 mit der Druckkammer 9 verbindet. In der äusseren Mantelfläche des Tauchschiebers 29 sind zwei Ringnuten 34 und 35 ausgebildet. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Tauchschiebers 29 liegt die Ringnut 35 den Kanälen 21 und 22 gegenüber. Die Kühlmittelzuleitung zur Druckkammer 9 setzt sich somit aus dem durch das Rohr 11 im Schaft 3 und die Bohrung 14 der Fassung 13 am Schaftende gebildeten Zuströmkanal, der ersten zylindrischen Kammer 15, der Bohrung 25 im Anschlag 24, der zweiten zylindrischen Kammer 16, der Bohrung 32 und der Verzweigung 33 im Tauchschieber 29 und der zugeordneten Ausweitung 18 der Bohrung 17 zur Aufnahme des Tauchschiebers 29 zusammen.

Bei unbelastetem Einspritzkolben 2 drücken die Ringfedern 27 den Anschlag 24 gegen die Schulter 28 und der Kühlmitteldruck hilft, den Tauchschieber 29 in der dargestellten Ruhelage zu halten. Wird der Pressstempel 1,2 zu Beginn der schnellen Phase eines Formfüllvorganges beschleunigt, erhöht sich in der Druckkammer 9 der Druck gegenüber demjenigen des zuströmenden Kühlmittels auf einem dem Formfülldruck Pf (vgl. Fig. 5 und 6) entsprechenden Wert. Übersteigt die Kraft, die dabei an der druckkam-merseitigen Druckfläche des Tauchschiebers 29 wirksam ist, die vom Betriebsdruck des Kühlmittels herrührende Haltekraft, so wird der Tauchschieber 29 nach rechts (Fig. 1) in eine erste Arbeitsstellung verschoben, in der er gegen den Anschlag 24 ansteht. In der ersten Arbeitsstellung liegen die Kanäle 21 und 22 der Kühlmittelableitung 6,12, 19-22 zwischen den beiden Ringnuten 34 und 35 des Tauchschiebers 29 und die Verzweigung 33 von dessen Bohrung 32 liegt zwischen der Ausweitung 18 der Bohrung 17 und den Kanälen 21 und 22, so dass sowohl die Kühlmittelzufuhr in die Druckkammer 9 als auch die Kühlmittelabfuhr aus derselben gesperrt sind. Das in der Druckkammer 9 gefangene Kühlmittel widersetzt sich einer Relativverschiebung zwischen dem Einspritzkolben 2 und der Kolbenstange 1.

Der Anschlag 24 widersteht so dem Tauchschieber 29, solange die aus der Druckkammer 9 auf den letzteren wirkende Kraft nicht die aus Feder- und Kühlmitteldruck resultierende Haltekraft am Anschlag 24 überwiegt. Dies wird beim plötzlichen Abbremsen des Einspritzkolbens 2 durch das Giessmetall am Ende einer Einpressbewegung der Fall sein. Durch den starken Druckanstieg, der hierbei in der Druckkammer 9 auftritt, wird der Tauchschieber 29 zusammen mit dem Anschlag 24 entgegen der auf diesen wirkenden Haltekraft weiter nach rechts (Fig. 1) in eine zweite Arbeitsstellung zurückgedrängt, in der der Anschlag 24 gegen die Fassung 13 ansteht. In der zweiten Arbeitsstellung des Tauchschiebers 29 liegt dessen Ringnut 34 den Kanälen 21 und 22 gegenüber, so dass die Kühlmittelabfuhr aus der Druckkammer 9 freigegeben ist, wogegen die Kühlmittelzufuhr zu derselben durch die Verzweigung 33, die noch tiefer in die Bohrung 17 des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 eintaucht, weiterhin gesperrt bleibt. Im Verlaufe des trägheitsbedingten Eindringens des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 in die Druckkammer 9 wird der Durchflussquerschnitt von dessen umfänglichen Kerben 23, vorzugsweise quadratisch abnehmend, verringert. Mit Hilfe des progressiv gedrosselten Kühlmittelabflusses aus der Druckkammer 9 werden die mit der Kolbenstange 1 gekoppelten Massen des Giessantriebssystems bis zum Auftreffen der Stirnfläche 8 des kopfseitigen Kolbenstangenendes 4 auf die Stirnwand 7 des Einspritzkolbens 2 angenähert bis auf den Stillstand abgebremst. Die Dimensionierung der Kerben 23 und damit die Verzögerung der Relativgeschwindigkeit zwischen Einspritzkolben 2 und Kolbenstange 1 sind frei

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wählbar, so dass jeder gewünschte Dämpfungseffekt erreichbar ist.

Wie eine Gegenüberstellung der Fig. 5 und 6 zeigt, wird ein gewünschter Endwert Pe des Nachdruckes mit Hilfe der Erfindung (Fig. 6) gleich schnell wie mit einem herkömmlichen ungedämpften Pressstempel (Fig. 5), jedoch ohne nennenswerte Überschreitung des eingestellten Druckbetrages erreicht.

Wird nach erfolgtem Formfüllvorgang die Stempelstange 1 zurückgezogen, schieben die Federn 27 und der zu-strömseitige Kühlflüssigkeitsdruck den Anschlag 24 und den Tauchschieber 29 aus der zweiten Arbeitsstellung in die in der Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, wodurch der Kühlmittelkreislauf wieder freigeschaltet wird. Beim nächsten Formfüllvorgang wiederholt sich der beschriebene Arbeitsablauf.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden die gleichen Teile wie beim Beispiel nach Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass im kopfseitigen Kolbenstangenende 4 ein den Tauchschieber 29 umgehender Leitungsabschnitt für das abströmende Kühlmittel, bestehend aus zusätzlichen Bohrungen 37 und 39, vorgesehen ist. Die erstgenannten Bohrungen 37 führen aus der Ringkammer 6 durch einen Ringkörper 38 mit Innenkonus in die erste zylindrische Kammer 15. Die letztere ist mit Hilfe der zweitgenannten Bohrungen 39 mit einer Kammer 40 zwischen dem Ende des Schaftes 3 und der Fassung 13 verbunden, die ihrerseits an den Abströmkanal 12 anschliesst. Die dem Ringkörper 38 zugewandte Dichtfläche des Anschlages 24 ist zum Abschliessen der Bohrungen 37, die in die konische Innenfläche des Ringkörpers 38 ausmünden, ebenfalls konisch ausgebildet. Bei Verschiebung des Tauchschiebers 29 in dessen erste Arbeitsstellung durch die Beschleunigung des Pressstempels 1,2 zu Beginn der schnellen Formfüllphase, verharrt der Anschlag 24 dank dem Druck der Federn 27 und des Kühlmittels in seiner Schliessstellung gemäss der Fig. 2. Erst beim weiteren Druckanstieg am Ende der Einpressbewegung wird der Anschlag 24 durch den Tauchschieber 29 von der konischen Innenfläche des Ringkörpers 38 abgehoben und damit ein Durchfluss des Kühlmittels unter Umgehung des Tauchschiebers 29 ermöglicht. Im Vergleich mit der Ausführung nach der Fig. 1 gestattet diese Anordnung beim Auslösen der Dämpfung eine weitgehend verzögerungsfrei einsetzende Kühlmittelabfuhr aus der Ringkammer 6.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind wiederum gleiche oder äquivalente Teile gleich wie beim Beispiel nach Fig. 1 bezeichnet. Ein Unterschied vom ersten Ausführungsbeispiel besteht hier darin, dass die zylindrischen Kammern 15 und 16 durch eine Wand 41 voneinander getrennt sind. Die Wand 41 weist eine zentrale Bohrung 42 sowie aussermittig vorgesehene weitere Bohrungen 43 auf, die die erste zylindrische Kammer 15 mit einem der Wand 41 angrenzenden Abschnitt 16' grösseren Durchmessers der zweiten zylindrischen Kammer 16 verbinden. Im Kammerabschnitt 16'

grösseren Durchmessers ist eine axial verschiebliche Ringscheibe 44 gelagert, deren Zentralbohrung 44' mit derjenigen 42 der Wand 41 fluchtet. In ihrer in der Zeichnung mit ausgezogenen Strichen gezeigten einen Endlage befindet sich die Ringscheibe 44 am linken Ende des Kammerabschnittes 16', und in ihrer anderen Endlage liegt sie gegen die Wand 41 an, wobei sie die Wandbohrungen 43 verschliesst.

Das anstatt des druckbelasteten Anschlages vorgesehene Rückschlagventil 24 verschliesst unter der Wirkung der Federn 27 und insbesondere des Kühlmitteldruckes die zentrale Wandbohrung 42. Er ist auf der der Fassung 13 zugewandten Seite mit einer ebenfalls zentralen Bohrung 45 versehen, aus dem radialstrahlig kleine Bohrungen ausgehen und eine den Wandbohrungen 43 gegenüberstehende Mehrfachmündung bilden. Wird der Tauchschieber 29 infolge Beschleunigung des Pressstempels 1,2 zu Beginn der schnellen Formfüllphase gegen seine erste Arbeitsstellung verschoben, so bewegt sich gleichzeitig auch die Ringscheibe 44 mit, bis sie an der Wand 41 ansteht und damit deren aussermittige Bohrungen 43 abschliesst. Das zwischen Ringscheibe 44 und Tauchschieber 29 im Kammerabschnitt 16' gefangene Kühlmittel bildet ein als ein hydraulischer Anschlag wirkendes Druckmittelkissen 44", der den Tauchschieber 29 in dessen ersten Arbeitsstellung festhält. Durch den starken Druckanstieg in der Druckkammer 9 nach vollzogener Einpressbe-wegung getrieben, sucht sich der Tauchschieber 29 unter Erhöhung des Druckes im Kammerabschnitt 16' weiter nach rechts (Fig. 3) zu verschieben und erwirkt, dass der als Rückschlagventil fungierende Anschlag 24 die zentrale Wandbohrung 42 freigibt. Das zwischen Ringscheibe 44 und Tauchschieber 29 gefangene Druckmittelkissen 44" entweicht, so dass sich der Tauchschieber 29 bis zum Anschlag an der Ringscheibe 44 weiter nach rechts verschieben und damit der Kühlmittelabfluss geöffnet werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel weist im Prinzip die gleiche Dämpfungscharakteristik wie jenes nach Fig. 1 auf. Es hat indessen den Vorteil, dass die Federn 27 wesentlich schwächer sein können als die beim Beispiel nach Fig. 1.

Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die dem Beispiel nach Fig. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zum Unterschied vom Beispiel nach Fig. 1 weist der Anschlag 24 gemäss der Fig. 4 axparal-lele Bohrungen 46 auf, die vom Tauchschieber 29, wenn sich dieser nach rechts (Fig. 4) in seine erste Arbeitsstellung verschiebt, abgeschlossen werden. Die dadurch hervorgerufene volle Beaufschlagung des dichtend in der ersten zylindrischen Kammer 15 geführten Anschlages 24 durch den Druck des zuströmenden Kühlmittels gestattet die Wahl schwächerer Federn 27, so dass diese im wesentlichen lediglich eine Rückstellfunktion ausüben können. Im übrigen ist die Arbeitsweise dieser Anordnung derjenigen gemäss der Fig. 1 ähnlich.

Bei allen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4 können in der Kühlmittelableitung 12,19-22 zusätzliche, nicht dargestellte Drosselorgane angeordnet sein.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE beitsstellungen verschiebbar ist, von denen die erste Arbeits-

   1. Druckgiessmaschine mit einem Pressstempel, der aus Stellung durch einen im Verschiebeweg des Tauchschiebers einem hohlen Einspritzkolben (2) und einer in diesem ver- (29) angeordneten, von der Kühlflüssigkeit und zugeord-schiebbar aufgenommenen und mit diesem eine Druckkam- neten Federn (27) druckbelasteten Anschlag (24,44") und mer (9) von veränderbarem Volumen einschliessenden Kol- s durch einen diesem zugeordneten Anschlag (28, 38,41) im benstange (1) besteht, bei dem die Druckkammer (9) mit ei- kopfseitigen Kolbenstangenende (4) und die zweite Arbeits-ner Druckmittelquelle verbindbar ist und die Kolbenstange Stellung durch feste Anschläge (13,44) ebenfalls im kopf-(1) beim Überschreiten eines vorbestimmten Druckes auf die seitigen Kolbenstangenende (4) bestimmt ist, und dass in der Stirnfläche (36) des Einspritzkolbens (2) gegen die dämpfen- ersten Arbeitsstellung die Verbindung der Druckkammer (9) de Wirkung des Druckmittels und unter Verkleinerung des io mit der Druckquelle sowohl zu- als auch abströmseitig durch Volumens der Druckkammer (9) aus einer ersten Endlage in den Tauchschieber (29) gesperrt ist, während in der zweiten eine zweite Endlage im Einspritzkolben (2) verschiebbar ist, Arbeitsstellung nur die Verbindung zwischen Druckkammer dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines im (9) und Kühlmittelzuleitung (11,25, 32) gesperrt ist. Kreislauf geführten flüssigen Kühlmittels als Druckmittel in 6. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 5, da-dem Kühlmittelkreislauf (11,25, 32,9, 6,19-22,12) ab- 15 durch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelzuleitung einen in strömseitig (6,19-22,12) nach der Druckkammer (9) wenig- der Kolbenstange (1) axial verlaufenden Zuströmkanal (11, stens eine veränderbare Strömungsdrosselvorrichtung (23) 14) aufweist, der über eine oder mehrere Bohrungen (25,45, vorgesehen ist und in der Kolbenstange (1) ein Ventilkörper 46) des druckbelasteten Anschlages (24) mit einer im Tauch-(29) angeordnet ist, welcher die Verbindung zwischen der Schieber (29) ausgebildeten Axialbohrung (32) in Verbin-Druckkammer (9) und der Druckmittelquelle steuert und in 20 dung steht, welche letztere in der Ausgangsstellung des Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Betriebsdruck Tauchschiebers (29) durch eine in dessen druckkammerseiti-des zuströmenden Kühlmittels und dem Druck in der gern Ende vorgesehene Verzweigung (33) und eine dieser zuDruckkammer (9) betätigbar ist. geordnete radiale Ausweitung (18) einer den Tauchschieber
2. 2. Druckgiessmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- (29) aufnehmenden Bohrung (17) in die Druckkammer (9) kennzeichnet, dass der Ventilkörper ein Tauchschieber (29) 25 mündet.

   ist, der unmittelbar angrenzend an die Druckkammer (9) in 7. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 6, da-

   einer Bohrung (17) des kolbenförmig ausgebildeten köpf- durch gekennzeichnet, dass der druckbelastete Anschlag (24)

   seitigen Endes (4) der Kolbenstange (1) angeordnet ist, und mit zugeordneten Federn (27) in einer ersten zylindrischen aus einer Ausgangsstellung, in der er eine Kühlmittelzulei- Kammer (15) des kopfseitigen Kolbenstangenendes (4), die tung (11,25, 32) mit der Druckkammer (9) und einen an die- 30 über eine zweite zylindrische Kammer (16) unterschiedlichen se über die abströmseitige veränderbare Strömungsdrossel- Durchmessers an die den Tauchschieber (29) aufnehmende

   Vorrichtung (23) anschliessenden Abschnitt (6,22) einer Bohrung (17) anschliesst, zwischen zwei festen Anschlägen

   Kühlmittelableitung (6,12,19-22) mit deren zur Druckmit- (28, 38 bzw. 13) axial verschieblich angeordnet ist.

   telquelle führendem Abschnitt (12, 19-21) verbindet, bei 8. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 7, da-

   Überschreiten eines Differenzdruckwertes derart verschieb- 35 durch gekennzeichnet, dass für das abströmende Kühlmittel bar ist, dass die Verbindung zeischen Druckkammer (9) und im kopfseitigen Kolbenstangenende (4) ein Leitungsab-

   Kühlmittelzuleitung (11,25, 32) gesperrt ist. schnitt unter Umgehung des Tauchschiebers (29) ausgebildet
3. 3. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 und 2, da- ist, der aus der Ringkammer (6) über mindestens eine erste durch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung des Einspritz- • Bohrung (37) in die erste zylindrische Kammer (15) und aus kolbens (2) in dem an die Druckkammer (9) axial anschlies- 40 dieser über mindestens eine zweite Bohrung (39) in eine an senden Bewegungsbereich des kopfseitigen Kolbenstangen- einen Abströmkanal (12) in der Kolbenstange (1) ange-endes (4) eine vom letzteren und vom Einspritzkolben (2) ge- schlossene Kammer (40) führt, und zum gleichzeitig mit der meinsam umgrenzte Ringkammer (6) veränderbaren Volu- Ausgangsstellung und der ersten Arbeitsstellung des Tauch-mens bildet, die über die veränderbare Strömungsdrosselvor- schiebers (29) zu tätigenden Absperren der in die konische richtung (23) unmittelbar mit der Druckkammer (9) in Ver- 45 Innenfläche eines Ringkörpers (38) ausmündenden ersten bindung steht und damit ein Teil der Kühlmittelableitung (6, Bohrung (37) die dieser zugewandten Dichtfläche des druck-12,19-22) ist, wobei die Strömungsverbindung zwischen den belasteten Anschlages (24) die Gestalt eines Aussenkonus beiden nachfolgenden Bohrungsabschnitten (22,21) der letz- aufweist (Fig. 2).

   teren mit Hilfe zweier in die Mantelfläche des Tauch- 9. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 7, da-

   schiebers (29) eingearbeiteten Ringnuten (34, 35) steuerbar 50 durch gekennzeichnet, dass die erste zylindrische Kammer ist. (15) durch eine feste Wand (41) von einem Abschnitt (16')
4. 4. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 3, da- grösseren Durchmessers der zweiten zylindrischen Kammer durch gekennzeichnet, dass die veränderbare Strömungs- (16) getrennt ist, in dem eine axial verschiebbare Ringscheibe drosselvorrichtung mindestens eine am Umfang des köpf- (44) mit Zentralbohrung (41') angeordnet ist, und die Wand seitigen Kolbenstangenendes (4) ausgebildete Kerbe (23) mit ss (41) eine mit derjenigen (41') der Ringscheibe (44) fluchtende einem, ausgehend von der Druckkammer (9), in Richtung zentrale Bohrung (42) und mindestens eine aussermittig vorder Kolbenstange (1) abnehmenden Durchflussquerschnitt gesehene Bohrung (43) aufweist (Fig. 3).

   aufweist, dessen Grösse in Abhängigkeit von der Ver- 10. Druckgiessmaschine nach den Ansprüchen 1 und 9,

   Schiebung der Kolbenstange (1), vorzugsweise quadratisch dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten zylindrischen abnehmend, reduzierbar ist. 60 Kammer (15) der druckbelastete Anschlag als Rückschlag-
5. 5. Druckgiessmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, da- ventil (24) ausgebildet ist, das eine Zentralbohrung (45) mit durch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstellung des Tauch- einer den aussermittig vorgesehenen Wandbohrungen (43) schiebers (29) durch feste Anschläge (30, 31) am Tauch- zugewandten Mehrfachmündung aufweist, und dass die zen-schieber (29) und am kopfseitigen Kolbenstangenende (4) trale Wandbohrung (42) gleichzeitig mit der Ausgangsstel-bestimmt ist und der Tauchschieber (29) durch zwei hin- 6s lung und der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers (20) tereinander auftretende höhere Druckwerte in der Druck- durch das Rückschlagventil (24) und die aussermittigen kammer (9), wobei der zweite Druckwert höher als der erste Wandbohrungen (43) beim Erreichen der ersten Arbeitsstelist, aus der Ausgangsstellung in zwei unterschiedliche Ar- lung des Tauchschiebers (29) sowie anschliessend gleichzeitig

   mit dessen zweiter Arbeitsstellung durch die Ringscheibe (44) absperrbar sind (Fig. 3).
6. 11. Druckgiessmaschine nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Bohrungen (46) des

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   druckbelasteten Anschlages (24) beim Erreichen der ersten Arbeitsstellung des Tauchschiebers (29) durch diesen absperrbar sind (Fig. 4).