DE1291864B - Schiesseinrichtung fuer Druckgiessmaschinen - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schießein- nach für einen schnellen Schießablauf ungeeignet errichtung für Druckgießmaschinen mit einem Kolben- scheinen läßt.

akkumulator, einer hydraulischen Schießeinheit und Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von einer

einem zwischengeschalteten Steuerventil sowie mit räumlich engen Zuordnung der am Schießablauf beeinem Multiplikator in räumlich enger Zuordnung 5 teiligten Einrichtungen und einer massearmen Ausdieser Teile zueinander, deren Kolben massearm aus- bildung der Kolben, eine Schießeinrichtung unter gebildet sind. Verwendung eines Multiplikators zu schaffen, bei der

Bemühungen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit die Druckerhöhung auf den Gießkolben ohne Unterdes Druckgießens führten zu dem Wunsch, die brechung und der Schießablauf somit schnell durch-Schußzahlen pro Zeiteinheit möglichst zu erhöhen, io geführt werden kann.

zumal die Verwendung von Stahlformen eine schnei- Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zwi-

lere Abkühlung der Gußstücke und damit einen sehen dem Steuerventil des als Druckaggregat dienenschnelleren Ausstoß erlaubte. Zu diesem Zweck den Kolbenakkumulators und der Schießeinheit ein wurde vorgeschlagen, den Schießkolben und die An- federbelastetes Ventil angeordnet ist, das mit der triebsaggregate möglichst eng zueinander zuzuordnen, 15 Multiplikatorkammer in Verbindung steht und für so daß die Wege des hydraulischen Antriebsmittels die Umsteuerung des auf die Schießeinheit einwirkenkurz und reibungsarm und deren zu beschleunigende den Druckmittelflusses von dem Kolbenakkumulator Massen klein gehalten werden. Aus dem gleichen auf den Multiplikator mittels des sich in der MultiGrund sind auch die Massen der an dem Schieß- plikatorkammer aufbauenden Drucks ausgebildet ist. ablauf beteiligten Kolben durch deren Ausführung 20 Dadurch wird ermöglicht, daß der Schießkolben in Leichtmetall gering gehalten. Eine weitere Förde- bei Öffnen des Steuerventils zunächst von dem KoI-rung für schnelle Schießgeschwindigkeiten liegt in benakkumulator unter nicht multipliziertem Druck der Drucksteuerung. Zu Beginn des Arbeitshubes langsam in Bewegung gesetzt wird. Gleichzeitig wird muß die Geschwindigkeit klein bleiben — zumindest mit diesem Druck der Multiplikatorkolben beaufbis der Gießkolben an der Einfüllöffnung der Gieß- 25 schlagt, der somit bereit ist, zu einem steuerungshülse für das flüssige Metall vorbeigeführt ist —, da- technisch bestimmbaren Zeitpunkt den Raum zwinach soll möglichst ohne Unterbrechung der Druck sehen dem Schießkolben und dem federbelasteten ansteigen und besonders in der Schlußphase für eine Ventil mit multipliziertem Druck zu beaufschlagen, gute Formfüllung und Gefügebeschaffenheit des Guß- Bei Beginn der Bewegung des Multiplikatorkolbens Stücks hoch sein. Wird der Gießkolben bei erfolgter 30 steigt somit der Druck in der Multiplikatorkammer Formfüllung und einsetzender Erstarrung plötzlich und dem Raum zwischen dem Schießkolben und dem abgebremst, so muß jedoch die durch die bewegten federbelasteten Ventil an, so daß dieses bei einer Massen der Druckaggregate auf den Schieß- bzw. bestimmten Druckdifferenz gegen den nicht multi-Gießkolben ausgeübte kinetische Energie möglichst plizierten Druck des Kolbenakkumulators schließt klein gehalten werden, um hohe Druckspitzen, söge- 35 und somit den Druckmittelfluß in den Raum vor der nannte »Schläge«, auf die Form und andere dieser Antriebsseite des Schießkolbens von dem Kolben-Druckspitze ausgesetzte Teile möglichst zu vermei- akkumulator auf den Multiplikator umschaltet. Beim den. Auch für diesen Zweck ist es bereits bekannt, Schließen des Ventils ist der Multiplikatordruck auf massearme Kolbenausbildungen und eine räumlich der Antriebsseite des Schießkolbens demnach unenge Zuordnung zwischen Schießeinrichtung und 40 mittelbar bis zu seiner vollen Höhe verfügbar. Druckaggregat vorzusehen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus

Um einen hohen Enddruck und eine starke Be- der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichschleunigung nach anfänglicher niedriger Kolben- nung dargestellten Ausführungsbeispiels, geschwindigkeit zu erreichen, wurde bereits vorge- In der Zeichnung ist ein Gasakkumulator 1 dargeschlagen, neben dem eigentlichen Druckaggregat noch 45 stellt, an den in räumlich enger Zuordnung ein kurein weiteres Speicheraggregat vorzusehen, wobei die zer Zylinder 4 angeschlossen ist. In diesem ist ein Steuerung des Drucks durch ein stufenweise geöffne- frei fliegender Kolben 3 geringer Masse angeordnet, tes Ventil erfolgt. Bei zunächst kleiner Ventilöffnung der den Gasraum des Akkumulators von dem Ölwird der Schießkolben unter geringem Druck lang- raum 2 trennt. Der Ölraum ist gerade so groß besam in Bewegung gesetzt und dann durch völlige 50 messen, wie das für die Ausführung des Schießvor-Ventilöffnung mit dem zusätzlichen Druck des gangs erforderlich ist. An das dem Akkumulator ab-Druckspeichers beaufschlagt und stark beschleunigt. gewandte Ende des Zylinders 4 ist ein Ventilgehäuse Trotz räumlich enger Zuordnung und massearmer 16 angeschlossen, das ein unter Federbelastung gehal-· Ausbildung aller Kolben ist diese Ausführung inso- tenes Steuerventil 5 und einen Betätigungskolben 6 weit nachteilig, als in der Schlußphase sowohl das 55 für dieses Steuerventil aufweist, der mit Hilfe einer Druckaggregat als auch der Druckspeicher und da- Ventilsteuerung 26 hin- und herbewegbar ist. An diemit deren beide Druckmittelvolumina beschleunigt ses Gehäuse 16 schließt sich wiederum in enger räumauf den plötzlich gebremsten Schießkolben auf- licher Anordnung untereinander eine Multiplikatortreffen, einrichtung 11 und ein Schießzylinder 8 an, in dessen Für eine Druckerhöhung bei Einsatz nur eines 60 dem Gehäuse 16 zugewandten Teil ein federbelaste-Druckaggregats sind seit langem Multiplikatorein- tes Ventil 13 vorgesehen ist, das in den Strömungsrichtungen bekannt, wobei mit dem Aufbau des MuI- gang des Druckmittelflusses von dem Ölraum 2 zu tiplizierten Drucks erst begonnen wird, wenn der dem Schießzylinder 8 eingeschaltet ist. Die breite Druck im Raum vor der Antriebsseite des Schieß- Kolbenfläche eines massearm ausgeführten, in der kolbens annähernd dem nicht multiplizierten Druck 65 Multiplikatoreinrichtung 11 gelagerten Multiplikatorentspricht. Dieser verzögerte Druckaufbau führt zu kolbens 12 ist mit dem Raum zwischen dem federeiner Bewegungsunterbrechung des Schießkolbens, belasteten Ventil 13 und dem Ölraum 2 verbunden, der die bekannten Multiplikatoreinrichtungen dem- während die mit der schmalen Kolbenfläche des MuI-

tiplikatorkolbens 12 in Verbindung stehende Multiplikatorkammer 14 in den Raum zwischen dem Ventil 13 und der Antriebsfläche des in dem Schießzylinder 8 gelagerten Schießkolbens 7 mündet. Dieser Schießkolben ist in bekannter Weise mit dem in der Gießhülse 30 mit Füllöffnung 31 gelagerten Gießkolben einstückig ausgebildet, wobei die Kolbenstange hohl ausgeführt ist, um neben den massearm ausgebildeten Kolben und Ventilen zu einer weiteren Massenverringerung beizutragen, so daß die insgesamt bewegten Massen zu Ende des Schießablaufs nur mit geringer kinetischer Energie auf den abgebremsten Schießkolben 7 und damit auf die Form einwirken.

Zwischen der Kolbenstange des Multiplikatorkolbens 12 und dessen Zylinderführung ist ein Ringraum 15 vorgesehen, an den ein Ventil 18 und ein nachgeschaltetes Vorspann- oder Regelventil 17 angeschlossen sind. Mit dieser Einrichtung ist ein Zurückhalten und ganz allgemein eine Steuerung der Bewegung des Multiplikatorkolbens 12 nach Zeitpunkt und Größenordnung möglich. In ähnlicher Weise dient der bekannterweise zwischen der Kolbenstange des Schießkolbens 7 und der Innenwandung des Schießzylinders 8 frei bleibende Ringraum 9 dazu, mit Hilfe von Steuerungen 23, 27 und 28 und zugehöriger Ventile 20 und 21 die Bewegung des Kolbens 7 zu beeinflussen. Außerdem ist in diesem Zusammenhang eine Drosselvorrichtung 22 vorgesehen, die den Ablauf des Öls aus dem Ringraum 9 des Schießkolbens 7 einstellbar gestaltet. Diese Drosselvorrichtung trägt der Tatsache Rechnung, daß der Kolben trotz aller Bestrebungen einer schnellen Arbeitsweise zunächst nur langsam in Bewegung gesetzt werden darf, bis er nach Eindringen in die Gießhülse 30 die Füllöffnung 31 überfahren hat, damit hier kein eingegebenes flüssiges Metall wieder herausspritzen kann. Außerdem wird bekanntlich die Hülse 30 je nach der Größe der zu erzeugenden Gußstücke einmal mehr und ein anderes Mal weniger gefüllt, so daß auch hier die Geschwindigkeit durch die Drosselvorrichtung 22 in verschiedenen Grenzen gehalten werden kann.

Um die Gefahr eines Gaseintritts in den knapp bemessenen Ölraum 2 auszuschalten, ist in den Zylinder 4 eine nach außen gehende Öffnung 10 eingebracht, die sich in jeder möglichen Lage des Gasakkumulatorkolbens 3 in dem Mantelbereich des Kolbens befindet, der durch die an beiden Enden des Kolbens angebrachten Dichtungen begrenzt wird. Etwa über die gasseitige Dichtung in diesen Raum gelangendes Gas kann durch die Öffnung 10 entweichen; die Gefahr des Eintritts in den Ölraum 2 durch Überwindung der ölseitigen Dichtung auf Grund eines sich in diesem Raum aufbauenden Drucks ist somit zuverlässig beseitigt.

Das Gießen eines Formlings läuft demnach wie folgt ab: Durch Druckbeaufschlagung des massearm ausgebildeten Betätigungskolbens 6 wird das ebenfalls massearm ausgebildete Ventil 5 geöffnet, worauf der dem Gasakkumulator 1 entstammende und dem Öl im Raum 2 über den Kolben 3 mitgeteilte Druck den Multiplikatorkolben und über das diesem Druck nachgebende und sich öffnende federbelastete Ventil 13 den Schießkolben beaufschlagt. Der KoI-ben 7 setzt sich in Bewegung, sobald das Öl aus dem Ringraum 9 durch die Steuerungen 23, 27, 28 und die zugehörigen Ventile bzw. Drosselvorrichtung 20, 21, 22 in feinfühlig gesteuerter Weise abgelassen wird, so daß den jeweiligen Verhältnissen in der Gießhülse bzw. der Form Rechnung getragen ist. Durch entsprechende Betätigung der Ventile 17 und 18 kann der ebenfalls massearm ausgebildete Multiplikatorkolben sich in Bewegung setzen, so daß sich in der zugehörigen Multiplikatorkammer 14 ein höherer Druck aufbauen kann. Die Multiplikatorkammer steht ihrerseits mit dem Raum zwischen dem Schießkolben 7 und dem Schließteil des Ventils 13 in Verbindung, das nach Öffnen des Ventils 5 durch den aus der Kammer 2 eintretenden Ölstrom gegen seinen Federdruck geöffnet wurde. Durch die beginnende Bewegung des Multiplikatorkolbens 12 wird der Druck des Öls vor der Antriebsseite des Schießzylinders 7 bereits mit erhöht. Die sich einstellende Druckdifferenz vor und hinter dem federbelasteten Ventil 13 führt zu dessen Schließen, worauf die Zulieferung des Öls aus der Multiplikatorkammer 14 vergrößert wird und der Druckaufbau auf den Kolben 7 weiter ansteigen kann. Dieser Druckanstieg erfolgt ohne einen dazwischengetretenen Druckabfall und auch ohne einen Zeitverlust zum Unterschied von bekannten Ausführungen, bei denen das Rückschlagventil 13 sich unmittelbar im Kolben 12 befindet und sofort schließt, ohne vorher einen Druckanstieg vor dem Kolben 7 zu gestatten. Ein Ventil 24 mit Steuerung 25 ermöglicht es, den multiplizierten hohen Druck auf der Arbeitsseite des Kolbens 7 nach vollendetem Arbeitshub wieder abzubauen, damit ein nicht multiplizierter Druck in dem Ringraum 9 zwischen dem Gießkolben 7 und dem Gießzylinder 8 in der Lage ist, den Kolben wieder in seine Ausgangsstellung zurückzuführen.

Die massearme bzw. zum Teil hohle Ausführung der bewegten Elemente und deren räumlich enge Zuordnung zueinander ermöglichen einerseits einen schnellen Schießablauf und verhindern andererseits das Auftreten einer hohen Druckspitze bei endgültigem Stillstand des Schießzylinders 7, insbesondere auch dadurch, daß in dieser Endphase des Schießablaufs kein parallel zu dem Multiplikator mit dem Raum vor dem Schießkolben 7 in Verbindung stehender Druckspeicher od. dgl. vorhanden ist, so daß die kinetische Energie der insgesamt in der Schlußphase des Schießvorganges bewegten Masse gering gehalten wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schießeinrichtung für Druckgießmaschinen mit einem Kolbenakkumulator, einer hydraulischen Schießeinheit und einem zwischengeschalteten Steuerventil sowie mit einem Multiplikator in räumlich enger Zuordnung dieser Teile zueinander, deren Kolben massearm ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerventil (5) des Kolbenakkumulators (1, 3,4) und der Schießeinheit (7, 8) ein federbelastetes Ventil (13) angeordnet ist, das mit der Multiplikatorkammer (14) in Verbindung steht und für die Umsteuerung des auf die Schießeinheit einwirkenden Druckmittelflusses von dem Kolbenakkumulator auf den Multiplikator (11, 12,14,15) mittels des sich in der Multiplikatorkammer aufbauenden Drucks ausgebildet ist.

2. Schießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den in bekannter Weise zwischen der Abtriebsseite des Preßkolbens (7) und der Innenwand des Zylinders (8) der

Schießeinheit (7, 8) gebildeten Hohlraum (9) ein Drosselventil (22) angeschlossen ist.

3. Schießeinrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den auf der Abtriebsseite des Multiplikatorkolbens (12) befindlichen Hohlraum (15) ein Halteventil (18) und ein nachgeschaltetes Regelventil (17) angeschlossen sind.

4. Schießeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die massearm ausgeführten, schnell betätigten Kolben (3, 7,12,16) mit hohl ausgebildeten Kolbenstangen versehen sind.

5. Schießeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile der Ventile (5,13) im Strömungskanal des Druckmittels massearm ausgebildet sind.

6. Schießeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (4) des Kolbenakkumulators (1, 3, 4) eine Öffnung (10) nach außen vorgesehen ist, die sich innerhalb der Hubstrecke des Kolbens (3) zwischen dessen gasseitiger und dessen druckmittelseitiger Abdichtung befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen