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ölhydraulisch betriebene Rüttelformmaschine Die Erfindung bezieht
sich auf eine ausschließlich ölhydraulisch betriebene Rüttelformmaschine mit nur
einem das Rütteln und Nachverdichten nacheinander durchführenden senkrecht beweglichen
Stufenkolben, vor dessen geschlossener, unterer Stirnfläche eine Zylindervorkammer
ausgebildet ist und in dessen Inneren sich eine die Rüttelvorgänge steuernde Vorrichtung
mit voneinander getrennten Kanälen für die Zu- und Ableitung des Drucköles bewegt.
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Es ist eine ölhydraulisch betriebene Rüttelformmaschine bekanntgeworden,
bei der das Drucköl zur Durchführung des Nachverdichtungshubes durch eine in die
Zylindervorkammer führende Druckölleitung sowohl zugeführt als auch abgeleitet wird.
Über diese eine Leitung kann das Öl aus dem Zylinder und seiner Vorkammer nach Durchführung
des Nachverdichtungshubes nur langsam abfließen, weil sie unter Berücksichtigung
der unter hohem Druck erfolgenden Druckölzuführung mit einem kleinen lichten Durchmesser
auszuführen ist, der dem schnellen ölabfluß entgegensteht, so daß sich der Stufenkolben
nur langsam in seine Ausgangslage zurückbewegen kann.
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Zur Bewegung des zum Trennen der Form vom Modell bestimmten Abhebekolbens
einer Rüttelformmaschine wurde vorgeschlagen, Öl in Verbindung mit Druckluft zu
verwenden. Das Öl befindet sich in einer im Fuß der Maschine angeordneten Ölkammer,
aus der es durch in diese geleitete Druckluft dem Zylinder des sich nach unten verjüngenden
Abhebekolbens über einen im Maschinenkörper verlaufenden Kanal, in den ein von Hand
einstellbares Regelventil eingebaut ist, von der Seite zugeführt wird, so daß sich
der Abhebekolben anfänglich langsam und dann zunehmend schneller anhebt. Damit ein
schneller Kolbenniedergang des Abhebekolbens unter seinem Eigengewicht erfolgen
kann, wird das Öl nach Ablassen der Druckluft aus der Ölkammer einerseits durch
den Ölzuleitungskanal und andererseits gleichzeitig durch ein im Zylinderboden angeordnetes,
schraubenfederbelastetes und von der Druckluft gesteuertes Ventil, das zum Anheben
des Abhebekolbens geschlossen ist und sich zum Kolbenniedergang durch den Schraubenfederdruck
öffnet, zum Abfluß in die Ölkammer gebracht. Nachteilig ist dabei, daß zwei unterschiedliche
Medien zum Anheben des Abhebekolbens verwendet werden. Die Druckluft ist auch in
der Gießerei ein teures Betriebsmittel, das an sich sowohl bei der Erzeugung als
auch bei der Verwendung zahlreiche technische und wirtschaftliche Nachteile mit
sich bringt, so daß man immer wieder versucht hat, vom Preßluftbetrieb abzukommen.
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Bei anderen bekanntgewordenen Rüttelformmaschinen-Konstruktionen werden
dem Rüttelkolben hin- und hergehende Bewegungen dadurch aufgezwungen, daß dem Rüttelzylinder
von einer Flüssigkeitspumpe her, unter Zwischenschaltung eines Flüssigkeitsakkumulators,
ein ständiger Flüssigkeitsstrom unter Druck zugeführt wird und im gefüllten Rüttelzylinder
Druckschwankungen erzeugt werden. Zu diesem Zweck ist am Rüttelzylinder ein steuerbares
Auslaßventil angeordnet, durch das die Flüssigkeit stoßweise schnell entweicht.
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Der Erfindung liegt dem Bekannten gegenüber die Aufgabe zugrunde,
bei einer ausschließlich ölhydraulisch betriebenen Rüttelformmaschine, die mit einem
Stufenkolben nacheinander das Rütteln und Nachverdichten durchführt, das dem Zylinder
und seiner Vorkammer zum Nachverdichtungshub zugeführte Drucköl schnell und behinderungsfrei
abfließen zu lassen, so daß sich der Stufenkolben nach Beendigung des Nachverdichtungshubes
in sehr kurzer Leerzeit und damit unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen
schnell in seine Ausgangsstellung zurückbewegen kann. Zu diesem Zweck wird das Drucköl
zur Durchführung des Nachverdichtungshubes dem Zylinder und seiner Vorkammer vor
der geschlossenen Stirnfläche des Stufenkolbens durch eine von der ölabflußleitung
getrennte Druckölzuflußleitung zugeführt, die beide im Bereich der Zylindervorkammer
in einem Steuerschieber zusammengeführt sind, mit dem das Nachverdichten selbsttätig
gesteuert und auch während dem Rütteln die Druckölabflußleitung geöffnet gehalten
wird, indem Drucköl von einem zur Rüttelvorrichtung im Inneren des Stufenkolbens
führenden Kanal abgezweigten Nebenkanal aus einem in sich geschlossenen Ringkanal
des Steuerschiebers beaufschlagt.
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Durch die Steuerung des Druckölzulaufes und des ölabflusses durch
den Steuerschieber erfolgt einerseits eine scharfe Trennung derselben, so daß sie
wirkungsvoller erfolgen. Andererseits sind auch beide Kanäle im Steuerschieber und
im Maschinenkörper
unabhängig voneinander dimensioniert, in der
Weise, daß die Druckölzuleitung entsprechend dem hohen Öldruck kleinen Durchmesser
und die ölabflußleitung wesentlich größeren Durchmesser besitzt, so daß das dem
Zylinder und seiner Vorkammer zugeführte Druckölvolumen unter dem Eigengewicht des
Stufenkolbens sehr schnell abfließen kann. Die Maschine arbeitet dadurch wirtschaftlicher,
weil die Leerzeit des Stufenkolbenniedergangs wesentlich abgekürzt wird. Außerdem
ist die Bedienung der Maschine leichter und sinnfälliger durchzuführen, da zur Durchführung
der Nachverdichtung nur ein einziges Steuerorgan betätigt werden muß, das lediglich
die zum Steuerschieber führende Druckölzuleitung zu öffnen und zu schließen hat.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Steuerschieber
die ölabflußleitung während des Rüttelns ständig geöffnet hält und sich der Stufenkolben
dab-.i in den entleerten Zylinderräumen behinderungsfrei bewegen kann.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden speziellen
Beschreibung zu entnehmen.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und
es zeigt A b b.1 als teilweisen Schnitt die Anordnung des Steuerschiebers am Zylinder
des Maschinenkörpers, A b b. 2 einen Längsschnitt durch den Steuerschieber in der
auf Ölzulauf zum Nachverdichten gesteuerten Stellung und A b b. 3 ausschnittweise
einen weiteren lotrechten Schnitt durch den Steuerschieber in der zu A b b. 2 entgegengesetzten
ölabflußstellung.
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Im Maschinenkörper 1 ist der abwechselnd zum Rütteln (Vorverdichten)
und Pressen (Nachverdichten) zu verwendende Stufenkolben 2, der den zum Aufsetzen
des Modells oder der Modellplatte und des Formkastens bestimmten Arbeitstisch 3
trägt, lotrecht geführt. Zum Rütteln wird das Drucköl der im Stufenkolben untergebrachten
Steuervorrichtung, die nicht dargestellt ist, von der Seite durch den Kanal 4 zugeführt.
Die Ableitung des beim Rütteln verbrauchten Öles erfolgt durch von der Zuleitung
4 getrennte Kanäle im Maschinenkörper. Der Nachverdichtungshub erfolgt durch Beaufschlagung
des Stufenkolbens 2 an seiner unteren Fläche 5 von der Zylindervorkammer 6 aus,
in die das Drucköl durch den Kanal 7 gelangt, der von den vorher erwähnten Kanälen
der Rüttelvorrichtung getrennt gehalten ist. In diesem Druckölzuleitungskanal7 ist
der kolbenartig ausgebildete Steuerschieber 8 angeordnet, und es sind in ihm die
Druckölzuleitung und eine in der Zylindervorkammer 6 endigende ölabflußleitung 9
für den Abfluß des beim Nachverdichtungshub verbrauchten Öles zusammengeführt. Der
Steuerschieber 8 öffnet und schließt durch wechselseitige Druckölbeaufschlagung
über diese beiden Leitungen. Der Steuerschieber ist in einer mit mehreren Ringkanälen
versehenen Führungsbüchse 10, die in den Maschinenkörper eingezogen ist, waagerecht
bewegbar. An beiden Enden ist die Führungsbüchse 10 offen. Zur Zuleitung des Drucköles
in die Zylindervorkammer 6 wird die Kolbenfläche 11 des Steuerschiebers 8 vom Zuleitungskanal
7 her beaufschlagt, so daß er aus der in A b b. 3 dargestellten Endstellung in Richtung
gegen die Zylindervorkammer 6 bewegt wird. Der Steuerschieber 8 schließt bei dieser
Bewegung die Ölabflußleitung 9 und gelangt in den Bereich des an der Führungsbüchse
10 gegen den Steuerschieber 8 ausgesparten schmalen Ringkanals 12, so daß das Drucköl
über diesen und anschließend über Querkanäle 13 im Steuerschieber 8 an ein im Inneren
desselben sich öffnendes Kugelventil 14 gelangt, um danach über eine dann freie
zentrale Bohrung 15 des Steuerschiebers 8 in die Zylindervorkammer zu fließen und
den in diesem Falle als Nachverdichtungskolben wirkenden Stufenkolben 2 anzuheben.
Durch Anschlag einer im Steuerschieber 8 abgesetzten Ringkante 16 an einer in der
Bohrung der Führungsbüchse entgegengesetzt abgesetzten Ringkante 17 wird die Bewegung
des Steuerschiebers 8 beim Öffnen der Druckölzuleitung begrenzt. Diese Stellung
zeigt die A b b. 2. Nach Schließen der Druckölzuleitung 7 durch ein Steuerorgan
wirkt der unter dem Stufenkolben vorhandene Öldruck auf den Steuerschieber 8 von
der Seite der Vorkammer 6 her, schließt das Kugelventil 14 und schiebt den Steuerschieber
8 in seine Ausgangslage, die in A b b. 3 dargestellt ist, zurück. Bei diesem Bewegungsvorgang
bleibt der Druckölzuleitungskanal7 geschlossen, und das zwischen dem Steuerorgan,
welches die Druckölzuleitung schließt und der Kolbenfläche 11 des Steuerschiebers
8 noch vorhandene Öl fließt durch ein in diesem Bereich angeordnetes und unmittelbar
mit dem Steuerorgan zu bewegendes Ventil in den ölsammelbehälter ab. Das Steuerorgan,
das mit diesem steuerbare Ventil und der ölsammelbehälter sind in der Zeichnung
nicht dargestellt. Mit Zurückbewegen des Steuerschiebers 8
gibt dieser den
auch noch an der Führungsbüchse 10
vorgesehenen und unmittelbar zur ölabflußleitung
9 führenden weiteren Ringkanal 18 frei. über diesen und die Abflußleitung
9 fließt das Öl aus dem Zylinder und seiner Vorkammer 6 schnell in den Ölsammelbehälter
ab, da sie gegenüber den Druckölzuleitungskanälen insbesondere im Steuerschieber
wesentlich größer dimensioniert sind. Die Bewegungen des Steuerschiebers nach der
einen und anderen Richtung erfolgen selbsttätig. Sie vollziehen sich ohne jede Behinderung
schlagartig.
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Damit die Rüttelbewegungen des Stufenkolbens 2 auch behinderungsfrei
durchzuführen sind, ist die Ölabflußleitung 9 während des Rüttelns geöffnet zu halten.
Dazu wird der Steuerschieber 8 mit Beginn .der Druckölzuleitung zur Rüttelvorrichtung
von unter hohem Druck stehenden Öl an einem zwischen dem Steuerschieber
8 und der Führungsbüchse 10
gebildeten Ringkanal 20 beaufschlagt, wobei
das Drucköl während des Rüttelns über einen von der seitlich an den Stufenkolben
2 herangeführten Druckölzuführungsleitung, die zur Rüttelvorrichtung führt, abgezweigten
Nebenkanal 19 in den Ringkanal 20
gelangt, dessen Angriffsfläche den
Steuerschieber 8 in der in A b b. 3 dargestellten ölabflußstellung hält. Während
des Rüttelns kann Öl aus dem Ölsammelbehälter nicht in den Zylinder und die Vorkammer
6 zurückgesaugt werden, denn das beim Nachverdichtungshub verbrauchte
Öl ist frei in den Ölsammelbehälter abgeflossen, und es bestehen auch keine
geschlossenen Rohrverbindungen zwischen dem Zylinder und seiner Vorkammer einerseits
und dem ölspiegel des ölsammelbehälters andererseits.