DE2017951B2

DE2017951B2 - Druckgiessmaschine mit multiplikator

Info

Publication number: DE2017951B2
Application number: DE19702017951
Authority: DE
Inventors: Albert Muller Hans Jürgen 4019 Monheim B22d 29 00 Reinhardt
Original assignee: Wotan Werke GmbH, 4000 Dusseldorf
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1970-04-15
Publication date: 1971-04-15
Also published as: SU508167A3; US3693702A; DE2017951C2; FR2086067A2; FR2086067B2; DE2017951A1; JPS4819769B1; GB1294496A; CS153078B2

Description

1 2 :

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgieß- Eine sehr vorteilhafte Ausführung besteht darin,

maschine mit einem in einem Preßzylinder verschieb- daß der Multiplikatorkolben erne Ventilfläche, z. B.

baren Preßkolben und mit einem einen Stufenkolben eine Schulter, eine Kegelfläche od. dgl. aufweist und

enthaltenden Druckmultiplikator zur Erzeugung eines daß in einem vor dieser Ventilfläche liegenden Zyerhöhten Druckes im Preßzylinder gegen Ende des 5 linderraum eine Steuerbüchse verschiebbar angeord-

Arbeitshubes des Preßkolbens, wobei die von einer net ist, die einen der Ventilfläche des Multiplikator-

Druckmittelquelle zum Preßzylinder-Arbeitsraum kolbens zugewandten Ventilsitz bildet,

führende Druckmittelleitung während des Arbeitens Dies ergibt einen sicheren Abschluß des Leitungs-

des Multiplikators absperrbar ist und wobei nach Pa- weges für das dem Preßzylinder-Arbeitsraum wäh-

tentanmeldung P 17 58 615.1-24 die Ringfläche des io rend des Formfüllvorganges zuzuführende Druckmit-

Multiplikatorkolbens unbelastet ist und die große tel. Die Verschiebbarkeit der Steuerbüchse gestattet

Kolbenfläche desselben über eine mittels Ventil dabei unter voller Aufrechterhaltung dieser Absper-

steuerbare Speiseleitung mit voreinstellbarem Druck rung zugleich noch eine Vorwärtsbewegung des MuI-

beauf schlagbar ist. tiplikatorkolbens, die während des Nachdruckvorgan-

Mit einer solchen Ausbildung ist das sonst übliche 15 ges wegen der Kompressibilität des Druckmittels und

Prinzip verlassen worden, bei dem der Ringraum des zum Ausgleich von Leckverlusten erforderlich sein

Multiplikatorzylinders zur Aufbringung einer Gegen- kann.

kraft mit Druckmittel gefüllt und bei jedem Arbeits- Im einzelnen läßt sich die Ausbildung weiterhin hub bis zu einem gewissen Grade auch wieder ge- so treffen, daß der Multiplikatorkolben einen durch leert wurde. Mit dem neu eingeschlagenen Weg nach 20 die Steuerbüchse hindurchgreifenden Ansatz mit der Hauptpatentanmeldung, bei dem auf die Druck- einem am vorderen Ende desselben vorgesehenen Anmittelbeaufschlagung dieses Ringraumes verzichtet schlag für die Steuerbüchse aufweist. Dieser Ansatz werden konnte, fallen alle Unannehmlichkeiten und läßt sich in verschiedener Weise ausbilden. Er kann Schwierigkeiten weg, die eine solche Ausführung mit z. B. hohl sein und in seinem der Ventilfläche des sich brachte, insbesondere auch das Problem, eine 25 Multiplikatorkolbens benachbarten Teil Durchlässe große Druckrnittelmenge aus dem Multiplikator-Ring- füs das dem Preßzylinder-Arbeitsraum zuzuführenraum schnell abzuführen. Da nunmehr eine kritische den Druckmittel aufweisen. Weiterhin ist es möglich, Druckmittelbelastung der Ringfläche des Multiplika- zwischen dem Ansatz des Multiplikatorkolbens und torkolbens nicht mehr vorhanden ist, kann die große der Steuerbüchse Durchlaßwege für das dem Preß-Fläche des Multiplikatorkolbens mit dem für den je- 30 zylinder-Arbeitsraum zuzuführende Druckmittel vorweiligen Bedarfsfall günstigsten Druck beaufschlagt zusehen. Der Ansatz kann dann beispielsweise die werden, so daß eine optimale Arbeitsweise des MuI- Form einer zentralen Stange haben, die am vorderen tiplikators und aller nachfolgenden Elemente erreicht Ende eine durchbrochene Platte oder sternförmig verwird, laufende Stege zur Bildung des Anschlages für die

Bei der Ausführung nach der Hauptpatentanmel- 35 Steuerbüchse aufweist. Der Durchmesser der Stange dung ist das Absperrventil für die zum Preßzylinder- wird im Verhältnis zum Innendurchmesser der Steuer-Arbeitsraum führende Druclonittelleitung zugleich büchse so gewählt, daß ein ausreichend großer als Ventil zur Herstellung einer Verbindung zwischen Durchlaßquerschnitt entsteht.

dem Preßzylinder-Arbeitsraum und einem von diesem Eine weitere Möglichkeit zum Verschließen des

getrennten Hochdruckraum des Multiplikators aus- 40 Leitungsweges für das dem Preßzylinder-Arbeitsraum

gebildet. zuzuführende Druckmittel mit Hilfe des Multiplika-

Ziel der Erfindung ist es, eine Druckgießmaschine torkolbens besteht darin, daß der Einlaß dieses Leider eingangs genannten Art noch zu verbessern und tungsweges an einer Stelle des Zylinders angeordnet weiter auszubilden. Dies gilt insbesondere für das ist, die von einem Teil des Multiplikatorkolbens bei während der Nachdruckphase erfolgende Verschrie- 45 dessen Arbeitsbewegung überdeckt wird,
ßen des Leitungsweges, über den bei der vorausgehen- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der den Arbeitsphase (Füllung der Form mittels des Preß- Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
kolbens) dem Preßzylinder-Arbeitsraum Druckmit- Fig. 1 den Preßzylinder und das Multiplikatortel zugeführt wird. system mit den zugehörigen Elementen einer gemäß

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß ein 5° der Erfindung ausgebildeten Maschine hu Schnitt,
Teil des Multiplikatorkolbens selbst ein Verschluß- F i g. 2 eine abgewandelte Ausführung in einer dem organ zum Absperren der zum Preßzylinder-Arbeits- mittleren Teil der F i g. 1 entsprechenden Schnittraum führenden Druckmittelleitung während des darstellung,
Arbeitens des Multiplikators bildet. F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in

Bei einer solchen Ausführung sind der Multipli- 55 Fig. 2,

kator und ein Ventilkörper zum Verschließen der F i g. 4 eine Ausführungsvariante in einem der

Druckmittelleitung zum Preßzylinder-Arbeitsraum F i g. 3 entsprechenden Schnitt und

nicht mehr hydraulisch gekoppelt, sondern zu einer Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Multi-

mechanischen Einheit zusammengefaßt. Dadurch er- plikators im Schnitt.

gibt sich eine besonders einfache Ausbildung mit we- 60 Im Preßzylinder 41 (F i g. 1) ist der Preßkolben 42

nigen Teilen. Es ist jetzt kein besonderer Multiplika- mit seiner Kolbenstange verschiebbar. Der in der

tor-Hochdruckraum zwischen dem Multiplikatorkol- Zeichnung rechts vom Preßkolben 42 liegende Zylin-

"ben und einem davon getrennten Ventilkörper mehr derraum43 sei als Arbeitsraum und der links vom

erforderlich. Vielmehr wird der Preßzylinder-Arbeits- Preßkolben 42 liegende Raum 44 als Rückzugsraum

raum selbst während des Arbeitens des Multiplikators 65 bezeichnet. Dem letzteren wird von einer nicht be-

zum Multiplikator-Hochdruckraum. Dadurch verrin- sonders dargestellten Druckmittelquelle, z.B. einer

gert sich der hydraulische Aufwand, und das benötigte Pumpe, von einer Leitung 46 her über ein Wegeventil

Gesamtölvolumen wird kleiner. 45 und eine Leitung 46 α Druckmittel zugeführt,

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wenn der Preßkolben 42 nach dem Gießvorgang in Pumpe, herangeführt werden kann. Es kann sich da-

die in der Zeichnung wiedergegebene rechte Aus- bei um dieselbe Druckmittelquelle handeln, an die

gangsstellung zurückgeschoben werden soll. auch das Wegeventil 45 angeschlossen ist. Das Druck-

Um den Preßkolben 42 zur Durchführung des einstellventil 69 gewährleistet, daß der Speicher 68

Gießvorganges in der anderen Richtung vorzuschie- 5 ständig mit einem vorgegebenen Druck aufgeladen

ben, wird dem Preßzylinder-Arbeitsraum 43 von der ist, der beim Durchschalten der Speiseleitung 55 mit-

Druckmittelquelle aus über das Wegeventil 45 und tels des Ventils 54 unmittelbar zur Beaufschlagung

eine Leitung 47 Druckmittel zugeführt. Mit der Zif- der großen Fläche 53 des Multiplikatorkolbens 52

fer 49 ist ein Kolbendruckspeicher bezeichnet, der zu verfügbar ist.

einem bestimmten Zeitpunkt mittels eines steuerbaren io Über eine von der Leitung 46 abgehende Leitung

Ventils 50 zugeschaltet werden kann und über einen 73 mit einem Rückschlagventil 74 kann der Speicher

Leitungsweg 48 dem Preßzylinder-Arbeitsraum 43 49 ständig gefüllt gehalten werden,

schnell eine größere Menge Druckmittel zuführen Ein Arbeitszyklus geht wie folgt vonstatten. Etwa

kann. ausgehend von der in Fig. 1 wiedergegebenen Lage

In koaxialer Anordnung zum Preßzylinder 41 ist 15 der einzelnen Teile wird zunächst das Wegeventil 45 ein Multiplikatorzylinder 51 mit darin verschieb- so verstellt, daß die Leitung 47 mit der Druckmittelbarem Multiplikatorkolben 52 angeordnet. Derselbe quelle und die Leitung 46 α mit dem nicht besonders ist ein Stufenkolben mit einem Teil 52 α großen dargestellten Tank verbunden ist. Damit strömt dem Durchmessers und einem abgesetzten Teil 52 b, klei- Preßzylinder-Arbeitsraum 43 über die Leitung 47, neren Durchmessers. Auf seiner in der Zeichnung 20 die Durchlässe 63 und den Hohlraum des Ansatzes rechts liegenden großen Kolbenfläche 53 kann der 71 Druckmittel zu, so daß sich der Preßkolben 42 zu Multiplikatorkolben über eine mit einem Zuschalt- verschieben beginnt. Bei dieser ersten Phase des Arventil 54 versehene Speiseleitung 55 mit Druckmittel beitsvorganges bewegt sich der Preßkolben nur langvon vorgegebenem Druck beaufschlagt werden. Der sam, und zwar so lange, bis die nicht gezeigte Einvor dem großen Teil 52 α des Multiplikatorkolbens 25 füllöffnung der Preßkammer der Maschine geschlos-52 befindliche Ringraum 58 steht über eine Entlüf- sen ist. Durch Betätigen eines Schalters oder sonstige tungs- bzw. Leckölrückführungsleitung 59 mit der Auslösung eines Kommandos wird dann das Ventil Atmosphäre in Verbindung. Die Ringfläche 60 des 50 geöffnet und somit der Druckspeicher 49 zuge-Multiplikatorkolbens 52 ist somit ständig unbelastet. schaltet. Durch die nun über die Leitung 48 und die

Das vordere Ende des abgesetzten Teiles 52 b des 30 Durchlässe 63 im Ansatz 71 zusätzlich in den Preß-Multiplikatorkolbens ist mit einer kegeligen Ventil- zylinder-Arbeitsraum 43 einströmende Druckmittelfläche 56 versehen. In dem zwischen dieser Ventil- menge wird dem Preßkolben 42 eine hohe Geschwinfläche 56 und dem Preßkolben 42 liegenden Teil 57 digkeit erteilt. Dies ist die zweite Phase, in der eine des Zylinders 42 ist eine Steuerbüchse 62 verschieb- schnelle Füllung des Hohlraumes der Druckgießform bar angeordnet, die auf ihrem dem Teil 52 b des MuI- 35 mit flüssigem Metall erfolgt.

tiplikatorkolbens zugewandten Ende einen Ventilsitz Gegen Ende des Preßkolbenhubes steigt der Druck

64 aufweist, an dem die Ventilfläche 56 am Teil 52 b im Preßzylinder-Arbeitsraum 43 wegen der nun ge-

des Multiplikatorkolbens zur Anlage kommen kann. füllten Form an. Infolgedessen spricht jetzt das Vor-

Die Bewegung der Steuerbüchse 62 in Richtung auf steuerelement 66 an und bringt das Ventil 54 in seine

den Multiplikatorkolben 52 wird durch eine An- 40 Öffnungsstellung, so daß über die Anschlußleitung

schlagfläche 61 im Zylinder begrenzt. Weiterhin ist 55 a die große Fläche 53 des Multiplikatorkolbens 52

die Anordnung so getroffen, daß die Steuerbüchse 62 mit dem vorgegebenen, im Speicher 68 herrschenden

einen hohlen Ansatz 71 des Multiplikatorkolbens um- Druckes beaufschlagt wird. Der Multiplikatorkolben

gibt, wobei dieser Ansatz 71 an seinem vorderen 52 bewegt sich dadurch vorwärts, wobei sich die

Ende einen Bund 72 aufweist, der auf dieser Seite 45 Ventilfläche 56 am Kolbenteil 52 b auf den Sitz 64

einen Anschlag für die Steuerbüchse 62 bildet. In der Steuerbüchse 62 auflegt. Auf diese Weise werden

seinem der Ventilfläche 56 des Multiplikatorkolbens die Leitungswege 47 und 48 abgesperrt und somit der

benachbarten Teil weist der Ansatz 71 Durchlässe Preßzylinder-Arbeitsraum 43 von denselben getrennt.

63 für das aus den Leitungswegen 47 und 48 korn- Die Steuerbüchse 62 war infolge der auf ihre Enden

mende, dem Preßzylinder-Arbeitsraum 43 zuzufüh- 50 wirkenden Drücke bis zum Auftreffen der Ventil-

rende Druckmittel auf. fläche 56 auf ihren Sitz 64 an ihrer Stelle in dem Zy-

Vom Preßzylinder-Arbeitsraum 43 führt eine Lei- linderteil 57 geblieben. Gegebenenfalls können an

tung 65 zu einem auf einen bestimmten Druck ein- ihrem Umfang noch Ringe angeordnet sein, die sich

stellbaren hydraulischen Vorsteuerelement 66 für die gegen die Wand des Zylinders 57 anlegen und durch

Betätigung des Zuschaltventils 54, um dieses aus der 55 ihre Reibung die Steuerbüchse 62 zusätzlich festhal-

in der Zeichnung dargestellten Lage, in der es durch ten. Vom Zeitpunkt der Berührung mit dem Multi-

eine Feder gehalten wird und in der der Arbeitsraum plikatorkolben an kann die Steuerbüchse jedoch eine

67 des Multiplikatorzylinders 51 mit dem Druckmit- weitere Vorwärtsbewegung des Multiplikatorkolbens

telsammelbehälter der Maschine in Verbindung steht, mitmachen.

in seine zweite mögliche Lage zu bringen, in der die 60 Im Preßzylinder-Arbeitsraum 43 herrscht jetzt der

Speiseleitung 55 über die Anschlußleitung 55 α mit durch den Multiplikator hervorgerufene hohe Druck,

dem Multiplikatorraum 67 verbunden ist. An diese wie er für die Nachdruckphase erforderlich ist. Dieser

Speiseleitung 55 ist ein Druckspeicher 68 angeschlos- Druck bleibt über eine bestimmte Zeit hinweg wirk-

sen. Speiseleitung 55 und Druckspeicher 68 stehen sam. Reicht die vom Druckspeicher 68 zur Verfügung

über ein regulierbares Druckeinstell- oder Druck- 65 gestellte Druckmittelmenge allein nicht aus, so wird

minderventil 69 mit einer Versorgungsleitung 70 in sofort über das Ventil 69 weiteres Druckmittel mit

Verbindung, über die Druckmittel von einer nicht be- dem richtigen Druck zugeführt,

sonders dargestellten Druckmittelquelle, etwa einer Um nach Beendigung des Gießvorganges den Preß-

kolben 42 wieder zurückzuholen, wird das Wegeventils umgeschaltet, so daß nun die Leitung 47 mit dem Tank verbunden ist, während der Leitung 46 a und damit dem Rückzugsraum 44 Druckmittel zuströmt. Dadurch bewegt sich der Preßkolben 42 nach rechts (F i g. 1) und schiebt dabei das im Raum 43 befindliche Druckmittel über die Durchlässe 63 im Ansatz 71 des Multiplikatorkolbens 52 aus, wobei es durch die Leitung 47 abströmt. Gleichzeitig wird dabei auch der Multiplikatorkolben 52 selbst in seine in F i g. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeschoben. Hierbei nimmt der Bund 72 am Ansatz 71 die Steuerbüchse 62 mit, bis diese an der Anschlagfläche

61 im Zylinder zur Anlage kommt, wodurch die Bewegung beendet wird. Der Druckabfall im Preßzylinder-Arbeitsraum 43 hat gleichzeitig dazu geführt, daß das Ventil 54 in die gezeigte Ruhelage zurückgekehrt ist, so daß der Raum 67 des Multiplikatorzylinders 51 über die Anschlußleitung 55 α zum Tank hin offen ist und das vom Multiplikatorkolben 52 bei seinem Rückgang verdrängte Druckmittel aus diesem Raum frei abfließen kann.

• Bei der abgewandelten Ausführung nach den Fig. 2 und 3 ist der abgesetzte Teil 82b des Multiplikatorkolbens 82 mit einer stangenförmigen Verlängerung 81 versehen, die an ihrem freien Ende einen aus drei radial verlaufenden Stegen 83 (F i g. 3) bestehenden Stern aufweist, der einen Anschlag für die Steuerbüchse 62 bildet und somit die Funktion des Bundes 72 bei der Ausführung nach F i g. 1 erfüllt. An Stelle eines solchen Sterns kann z.B. auch eine mit Öffnungen85 versehene Scheibe 84 vorgesehen sein, die Fig. 4 zeigt. Fig. 2 läßt erkennen, daß hier das von der Leitung 47 bzw. 48 kommende Druckmittel über die zwischen der Verlängerung 81 und der Innenfläche der Steuerbüchse

62 belassenen Durchlaßwege 86 zum Preßzylinder-Arbeitsraum 43 gelangt. Einander entsprechende Teile sind in den Fig. 2 bis 4 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet wie in F i g. 1.

Dies gilt ebenso für F i g. 5, in der eine weitere Ausführung dargestellt ist. Hier überdeckt der abgesetzte Teil 92 b des Multiplikatorkolbens 92 bei der Arbeitsbewegung des letzteren unmittelbar die Einlaßöffnungen 93 und 94 der Leitungen 47 und 48, wenn er sich in den zylindrischen Sitz 95 vorschiebt, und bewirkt dadurch die Absperrung des Preßzylinder-Arbeitsraumes 43.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgießmaschine mit einem in einem Preßzylinder verschiebbaren Preßkolben und mit einem einen Stufenkolben enthaltenden Druckmultiplikator zur Erzeugung eines erhöhten Druckes im Preßzylinder gegen Ende des Arbeitshubes des Preßkolbens, wobei die von einer Druckmittelquelle zum Preßzylinder-Arbeitsraum führende Druckmittelleitung während des Arbeitens des Multiplikators absperrbar ist und wobei die Ringfläche des Multiplikatorkolbens unbelastet ist und die große Kolbenfläche desselben über eine mittels Ventil steuerbare Speiseleitung mit voreinstellbarem Druck beaufschlagbar ist, nach Patentanmeldung 17 58 615.1-24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (52 b, 82 b, 92 b) des Multiplikatorkolbens (52, 82, 92) selbst ein Verschlußorgan zum Absperren der zum Preßzylinder-Arbeitsraum (43) führenden Druckmittelleitung (47, 48) während des Arbeitens des Multiplikators bildet.

2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplikatorkolben (52 b, 82 b) eine Ventilfläche (56) aufweist und in einem vor dieser Ventilfläche (56) liegenden Zylinderraum (57) eine Steuerbüchse (62) verschiebbar angeordnet ist, die einen der Ventilfläche (56) des Multiplikatorkolbens (52 b, 82 b) zugewandten Ventilsitz (64) bildet.

3. Druckgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplikatorkolben (52, 82) einen durch die Steuerbüchse (62) hindurchgreif enden Ansatz (71, 81) mit einem am vorderen Ende desselben vorgesehenen Anschlag (72, 83, 84) für die Steuerbüchse (62) aufweist.

4. Druckgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (71) hohl ist und in seinem der Ventilfläche (56) des Multiplikatorkolbens (52) benachbarten Teil Durchlässe (63) für das dem Preßzylinder-Arbeitsraum (43) zuzuführende Druckmittel aufweist.

5. Druckgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ansatz (81) und der Steuerbüchse (62) Durchlaßwege (86) für das dem Preßzylinder-Arbeitsraum (43) zuzuführende Druckmittel vorgesehen sind.

6. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (93, 94) für das dem Preßzylinder-Arbeitsraum (43) zuzuführende Druckmittel an einer im Bewegungsbereich eines Teiles (92 b) des Multiplikatorkolbens (92) liegenden Stelle angeordnet ist.

7. Druckgießmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Vorschubrichtung des Multiplikatorkolbens (92) gesehen hinter dem Einlaß (93, 94) ein zylindrischer Sitz (95) zur Aufnahme eines Teiles (92 b) des Multiplikatorkolbens (92) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen