DE19529279C1 - Druckgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des 1. An­ spruchs angegebenen Art.

Aus der US-PS 3,106,002 ist eine gattungsgemäße Druckgießmaschine bekannt. Hierbei ist der Nachverdichtungskolben - wie allgemein üblich - in der Endplatte der einen Werkzeughälfte eingebaut. Ganz allgemein hat der Nachverdichterkolben die Aufgabe, die Gußqualität entscheidend zu verbessern. Hierzu muß gewährleistet werden, daß während der gesamten Erstarrungsphase der Druck am Nachver­ dichterkolben ansteht, d. h. die erstarrende Schmelze unter dem zusätzlichen Druck des Nachverdichterkolbens erstarrt, da andererseits ein nicht lunkerfreies Werk­ stück erzeugt wird.

Bei dem üblichen Einbauort des Nachverdichterkolbens in der Endplatte der fest­ stehenden oder der verfahrbaren Werkzeughälfte kann weder über optische Mittel kontrolliert werden, ob der Nachverdichterkolben tatsächlich seine Verdichtungs­ bewegung ausgeführt hat und zu welchem Zeitpunkt, noch ob er seit dem letzten Gußstück in der Verdichtungsstellung stehengeblieben ist.

Eine Steuerung der Geschwindigkeit des Nachverdichterkolbens konnte bisher nur so vorgenommen werden, daß eine von Hand bzw. mit Hilfe eines Werkzeuges einstellbare Drossel an dem 2-Wege-Ventil eingestellt wurde. Die richtige Ein­ stellung der Drossel hing von der Erfahrung des Maschinenbedieners ab.

Deshalb ist es bereits aus der EP 0 065 841 A1 bekannt, den Nachverdichterkolben mit einem Wegmeßsystem auszurüsten, um so seinen Verfahrweg zu erfassen.

Nachteilig ist jedoch hierbei, daß - da der Nachverdichterkolben in der Endplatte der feststehenden und/oder verfahrbaren Werkzeughälfte angeordnet ist, das Meßsystem sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist und deshalb nur eine sehr begrenzte Lebensdauer hat. Ein Austauschen des Meßsystems bedeutet aber auf­ grund seiner Einbaulage einen Stillstand der Druckgießmaschine, was wiederum bezüglich der Kosten nachteilig ist.

Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie die Verdichtungsbewegung des Nachverdichterkolbens einfach und kosten­ günstig mit langer Lebensdauer erfaßt und geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung basiert auf dem Grundgedanken, daß zu dem Nachverdichterkolben in dessen hydraulischem Antriebskreis in Reihe ein Meßkolben in einem Meßzylinder eingeschaltet wird, der dann außerhalb der Druckgießmaschine an geeigneter Stelle angebracht werden kann. Damit kann dieser Meßkolben mit einfachen Weg­ messern ausgerüstet sein, die die Temperatur in der Druckgießmaschine nicht lange aushalten würden. Durch das Verwenden eines Proportionalventils anstelle eines einfachen Schaltventils ist es möglich, die Verfahrbewegung gezielt, z. B. in Abhängigkeit der Werkzeugtemperatur, zu steuern.

Gemäß Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 kann der Meßzylinder nun auch mit den an sich bekannten Endlagenschaltern ausgerüstet werden. Deren Lebensdauer wird wesentlich erhöht, da sie nun nicht mehr den in der Druckgieß­ maschine bzw. im Werkzeug der Druckgießmaschine herrschenden Temperaturen ausgesetzt sind. Darüber hinaus ist der Austausch des Meßzylinders wesentlich schneller und einfacher durchzuführen als des Nachverdichterkolbens innerhalb des Werkzeuges, da ersterer nunmehr leichter zugänglich ist. Damit verringern sich aber die Stillstandszeiten der Druckgießmaschine, die durch den Austausch des Nachverdichterkolbens hervorgerufen werden, ganz erheblich.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß die bisher schon zu Über­ wachung des Druckes des Nachverdicherkolbens eingesetzte Druckmeßdose nunmehr auch weiter verwendet werden kann.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß nunmehr bei einem Undichtwerden des Nachverdichterkolbens kein unter hohem Druck stehendes Drucköl in das Werkzeug und damit an das herzustellende Bau­ teil gelangen kann.

Da durch die Erfindung reproduzierbare exakte Werte für den Zeitpunkt des Be­ ginns und für die Verfahrbewegung des Nachverdichterkolbens selbst vorliegen, können diese Werte auch in die Maschinensteuerung übernommen werden. Damit ist es möglich, bei Zyklusstörungen, wie außerplanmäßige Stillstandszeiten, die Nachverdichterkolbenbewegung in Abhängigkeit von Maschinenparametern zu steuern. Auch ist es nunmehr möglich, jedem Werkzeug ein spezielles Steuerpro­ gramm für den Nachverdichterkolben zuzuordnen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der einzigen Abbildung ist schematisiert das Hydraulikschaltbild eines Nachverdichterkolbens dargestellt.

Da die Wirkung von Nachverdichtungskolben bei Druckgießmaschinen allgemein bekannt ist und beispielsweise sehr ausführlich in der US-PS 3,106,002 beschrieben und dargestellt ist, wird im folgenden hierauf verzichtet. Es sind vielmehr nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauteile beschrieben.

Der Nachverdichtungskolben 1 ist in üblicher Weise in einer Werkzeughälfte bzw. in einer Endplatte einer Werkzeughälfte einer nicht näher dargestellten Druck­ gießmaschine eingebaut. Betätigt wird er über ein von der Maschinensteuerung ansteuerbares 4/3-Wege-Proportional-Ventil 2, welches in üblicher Weise an einen Hydraulikkreislauf 3 angeschlossen ist. In diesem Hydraulikkreislauf 3 ist die Druckleitung mit P und die Rückleitung mit T bezeichnet.

Erfindungsgemäß ist jedoch der Nachverdichtungskolben 1 nicht direkt an das 4/3-Wege-Proportional-Ventil 2 angeschlossen, sondern unter Zwischenschaltung eines Meßzylinders 4 mit Meßkolben 5. Der Meßzylinder 4 ist hierbei in Serie in die Vorlaufleitung 6 des Nachverdichterkolbens 1 eingeschaltet, d. h. die Verdich­ tungsbewegung des Nachverdichterkolbens 1 wird von dem Meßzylinder 4 ge­ steuert, während das Zurückziehen des Nachverdichterkolbens 1 direkt über das 4/3-Wege-Ventil 2 abläuft.

Weiterhin kann die an sich bekannte Druckmeßdose 7 in die Vorlaufleitung 6 vor dem Meßzylinder 4 eingebaut werden.

Wird nun das 4/3-Wege-Proportional-Ventil auf Vorlauf geschaltet, so wird die Druckleitung P mit der Vorlaufleitung 6 verbunden, so daß der Meßkolben 5 im vorliegenden Beispiel nach rechts verschoben wird. Dadurch verdrängt er das dort eingeschlossene Ölvolumen, so daß der Nachverdichtungskolben 1 herausfährt und seine Verdichtungsaufgabe erfüllen kann. Das vom Nachverdichtungskolben 1 verdrängte Öl gelangt über die Rücklaufleitung 8 und das 4/3-Wege-Proportional-Ventil 2 zur Leitung T zurück.

Die Verfahrbewegung des Meßkolbens 5 kann über symbolisch dargestellte End­ lagenschalter 9 und 19 erfaßt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Kolben­ stange des Nachverdichterkolbens 5 aus dem Meßzylinder 4 herausragen zu las­ sen und so die Verfahrbewegung des Meßkolbens 5 optisch zu kontrollieren.

In dem Fall, daß der Nachverdichtungskolben 1 hängenbleibt und keine Verfahr­ bewegung ausführt, kann auch der Nachverdichtungskolben 5 keine Verfahrbewe­ gung ausführen. In dem Fall wird dann durch das Nichterreichen des Endlagen­ schalters 9 bzw. 10 in der Maschinensteuerung ein Signal erzeugt, daß die Nach­ verdichtungsbewegung nicht ausgeführt wurde. Dementsprechend kann das her­ gestellte Gußstück aussortiert werden. Anschließend wird dann die Ursache für das Ausbleiben der Nachverdichtungsbewegung gesucht und behoben.

Da der Meßzylinder 4 mit den Endlagenschaltern 9 und 10 nun nicht mehr in einer Werkzeughälfte selbst bzw. in der Druckgießmaschine selbst eingebaut werden muß, wird die Lebensdauer der Endlagerschalter 9 und 10 oder jeder anderer Wegmeßgeräte wesentlich erhöht. Sollten diese Wegmeßgeräte jedoch einmal ausfallen, so kann dies schnell und einfach durch Austauschen des Meßzylinders 4 in dem Hydrauliksystem behoben werden. Ein Ausbau des Nachverdichterkolbens ist somit nicht mehr erforderlich, so daß die dadurch erzeugten Stillstandzeiten der Druckgießmaschine wesentlich verringert werden.

Das 4/3-Wege-Proportional-Ventil wird über die Maschinensteuerung (nicht näher dargestellt) angesteuert. So ist es möglich, die Geschwindigkeit und den Zeitpunkt des Verdichtungsbeginns in Abhängigkeit von auswählten Maschinenparametern und/oder Werkzeugparametern und auch in Abhängigkeit der einzelnen verwende­ ten Gießformen zu steuern.

Claims (5)

1. Druckgießmaschine zur Herstellung von Metallteilen im Druckguß, be­ stehend aus einer verfahrbaren und einer festen Werkzeughälfte, die einen Formhohlraum begrenzen, einem Einguß-System mit einem Druckkolben sowie einem hydraulisch antreibbaren Nachverdichtungskolben, der in einer Werkzeughälfte eingebaut ist und über ein 2-Wege-Ventil betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Nachverdichtungskolben (1) ein Meßkolben (3) in einem Meßzylinder (4) hydraulisch in Reihe geschaltet ist und daß das 2-Wege-Ventil als 2-Wege-Proportionalventil (2) ausgestaltet ist.

2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßzylinder (4) mit Endlagenschalter (9, 10) für seine Endpunkte ausgerüstet ist.

3. Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikzuleitung (6) zu dem Meß­ zylinder (4) eine Druckmeßdose (7) eingebaut ist.

4. Druckgießmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsbewegung des Nachverdich­ tungskolbens (3) über Federkraft ausgeführt wird.

5. Druckgießmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung für das 2-Wege-Proportional­ ventil (2) in die Steuerung für die Druckgießmaschine integriert ist.