DE2060681A1

DE2060681A1 - Device for controlling the pressure curve on the press-fit part of casting machines

Info

Publication number: DE2060681A1
Application number: DE19702060681
Authority: DE
Inventors: Willibald Dipl-Ing Venus
Original assignee: WITTMANN AG GUSSTAHLWERK
Current assignee: WITTMANN AG GUSSTAHLWERK
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1972-06-15
Also published as: US3748858A; IT943801B; NL7115241A; BE774261A; LU64158A1; FR2117853A1

Description

"Vorrichtung zur Steuerung des Druckverlaufes am Einpreßteil von Gießmaschinen""Device for controlling the pressure curve on the press-fit part of casting machines "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung des Druckverlaufes am Einpreßteil von Gießmaschinen, insbesondere von Druckgießmaschinen, mit einem durch einen Multiplikatorkolben in einen Vorschubraum und einen Gegendruckraum unterteilten Multiplikatorzylinder, bei dem der Gegendruckraum mit Gegendruckmedium gefüllt ist.The invention relates to a device for controlling the pressure curve on the press-fit part of casting machines, in particular of die casting machines, with a through a multiplier piston in a feed chamber and a multiplier cylinder subdivided into a counterpressure chamber, in which the counterpressure chamber is filled with counterpressure medium.

Eine Vorrichtung der vorstehend geschilderten Art kommt an Gießmaschinen, insbesondere an Druckgießmaschinen, deshalb zum Einsatz, um das Gießgut, z.B. eine Legierung, nach dem Einpressen in die Formhöhlung bis zur anschließenden Erstarrung einem erhöhten Druck auszusetzen. Dieser erhöhte Druck wird in der Regel dadurch erzeugt, daß zu einem exakt gesteuerten Zeitpunkt der Vorschubraum des Multiplikatorzylinders mit einem Druckspeicher in Verbindung gebracht wird, so daß der Multiplikatorkolben einen erheblich«* übersetzten Druck auf den das Gießgut bewegenden Preßstempel ausübt.A device of the type described above is used on casting machines, in particular on die casting machines, Therefore, it is used to fix the cast material, e.g. an alloy, after it has been pressed into the mold cavity until the next To expose solidification to increased pressure. This increased pressure is usually generated by too a precisely controlled point in time of the feed space of the multiplier cylinder in connection with a pressure accumulator is brought so that the multiplier piston exerts a considerable pressure on the cast material exercising moving ram.

Um das gewünschte Ausmaß der Druckerhöhung in weiten Bereich einstellen zu können, muß die Wirkung des Druckmultiplikators entsprechend gesteuert werden. Dies erfolgt bei Vorrichtungen der eingangs geschilderten Gattung in derTo the desired extent of the pressure increase in a wide range To be able to adjust, the effect of the pressure multiplier must be controlled accordingly. This is done at Devices of the type described above in the

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Regel dadurch, daß man den auf den Multiplikatorkolben wirkenden Gegendruck entsprechend einstellt. Es ist bekannt, die Einstellung des Gegendruckes durch vorgesteuerte Druckeinstellventile vorzunehmen. Nun sind aber einerseits die Zeiten, innerhalb welcher die volle Multiplikatorwirkung auftreten muß, an Druckgießmaschinen sehr kurz. Sie liegen in der Größenordnung von wenigen Hundertstel von Sekunden oder noch darunter. Andererseits entsteht der auf den Multiplikatorkolben wirkende Gegendruck, dessen Höhe die effektive Multiplikatorwirkung festlegt, im Druckeinstellventil als unmittelbare Folge des Hindurchströmens von Druckflüssigkeit durch vorbestimmte Querschnitte, d.h. als Folge der Drosselung dieser Druckflüssigkeit. Die Querschnitte v/erden durch entsprechende Belastung der Regel- und Steuerelemente erzeugt und eingehalten. Der im Druckeinstellventil eingestellte Gegendruck entsteht somit frühestens, nachdem sich im Druckeinstellventil eine Strömung der Druckflüssigkeit ausgebildet hat. Dies hat zur Folge, daß der im Druckeinstellventil eingestellte Gegendruck von der Geschwindigkeit des Multiplikatorkolbens beeinflußt wird, so daß in Anpassung an einen veränderten Durchsatz pro Zeiteinheit an Druckflüssigkeit stets eine entsprechend angepaßte und geänderte Querschnittsfläche im Druckeinstellventil ausgebildet werden muß. Für eine exakte Arbeitsweise und das schnelle Anspringen des Druckeinstellventils wirkt sich die Massenträgheit der bewegten Steuerelemente und vor allem der Druckflüssigkeit selbst äußerst störend aus. Dies äußert sich in der Weise, daß unter Umständen der volle MuI-As a rule, the fact that one acts on the multiplier piston Adjusts back pressure accordingly. It is known that Adjust the back pressure by means of pilot operated pressure adjustment valves. But on the one hand there are the times within which the full multiplier effect must occur, very briefly on die casting machines. They lie in on the order of a few hundredths of a second or less. On the other hand, that arises on the multiplier piston acting back pressure, the level of which determines the effective multiplier effect, in the pressure adjustment valve as Immediate consequence of the flow of hydraulic fluid by predetermined cross-sections, i.e. as a result of the throttling of this pressure fluid. Ground the cross-sections generated and complied with by the corresponding loading of the regulation and control elements. The one in the pressure adjustment valve The set back pressure therefore arises at the earliest after there has been a flow of hydraulic fluid in the pressure setting valve has trained. As a result, the counter pressure set in the pressure setting valve depends on the speed of the multiplier piston is influenced, so that in adaptation to a changed throughput per unit of time a correspondingly adapted and modified cross-sectional area is always formed in the pressure-adjusting valve of hydraulic fluid must become. For an exact working method and the quick start of the pressure adjustment valve the inertia of the moving control elements and especially the hydraulic fluid itself is extremely disturbing. this expresses itself in such a way that under certain circumstances the full exercise

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tiplikatordruck erst nach Ablauf der vorstehend erwähnten geringen Zeitspanne vorliegt. Steuert man das Druckeinstellventil dagegen so, daß es zuerst einmal übermäßig öffnet, dann bilden sich erst nach einer bestimmten Zeit die hydraulischen Strömungsdrücke aus, als deren Folge dann der Kegel des Druckeinstellventils jenen Querschnitt freigibt, der dem gewünschten Druck entspricht· Als Folge davon ergibt sich ein zuerst weit über das eingestellteMaß ansteigender Multiplikatordruck, der langsam auf den eingestellten Druckwert absinkt. Dieser überhöhte Druck führt jedoch zum Öffnen der Gießform.The multiplier pressure is only present after the aforementioned short period of time has elapsed. One controls the pressure adjustment valve on the other hand, in such a way that it opens excessively at first, then the hydraulic ones form only after a certain time Flow pressures, as a result of which the cone of the pressure adjustment valve then releases that cross-section that corresponds to the the desired pressure As a result, the result is a multiplier pressure that initially rises well above the set value, which slowly falls to the set pressure value. However, this excessive pressure leads to the opening of the Casting mold.

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, die hydraulisch vorgesteuerten Druckeinstellventile durch direkt wirkende zu ersetzen· Diese zeigen zwar eine geringere Übersteuerung, der eingestellte Druckwert ist aber wesentlich stärker von der Geschwindigkeit des Multiplikatorkolbens abhängig als bei den vorgesteuerten Druckeinstellventilen· To eliminate these disadvantages, it has already been proposed that the hydraulically piloted pressure adjustment valves to be replaced by direct acting ones · These show less overdrive, but the set pressure value is much more dependent on the speed of the multiplier piston than with the pilot-operated pressure adjustment valves

Es sind auch bereits Ausführungen bekannt geworden, bei denen der Gegendruckraum des Multiplikators mit dem Flüssigkeitsraum eines Druckspeichere verbunden ist, wobei in die Verbindungsleitung ein Rückschlagventil eingesetzt ist. Diese Anordnung vermeidet aber weder die von den Trägheitswiderständen der bewegten Massen herrührenden Verzögerungen im Anspringen, noch die durch den Ventilquerschnitt gegebenen Beeinflussungen des Gegendruckes durch die veränderliche Geschwindigkeit des Multiplikatorkolbens ·There are also already known designs in which the counter-pressure space of the multiplier with the liquid space a pressure accumulator is connected, wherein a check valve is inserted into the connecting line. This arrangement but neither avoids that of the inertial resistances of the moving masses caused delays in starting, nor the effects of the valve cross-section Back pressure due to the variable speed of the multiplier piston ·

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Ausgehend von den vorstehend geschilderten Gegebenheiten ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung der eingangs geschilderten Gattung so auszubilden, daß auf den Multiplikatorkolben ohne Jegliche Verzögerung während der geforderten Zeitspanne ein exakt definierter und in weiten Grenzen einstellbarer Gegendruck wirkt, der die Höhe des auf das Gießgut ausgeübten Multiplikatordruckes bestimmt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gegendruckraum über eine eine möglichst geringe Drosselwirkung ausübende Verbindungsleitung mit einem das unter einem vorbestimmten Dauerdruck stehende Gegendruckmedium aufnehmenden Druckbehälter in Verbindung steht.Based on the circumstances outlined above, the object of the present invention is to provide a device for to train the type described at the beginning so that on the multiplier piston without any delay during the required Time span, an exactly defined counter pressure that can be adjusted within wide limits acts, which increases the level of the Determined multiplier pressure exerted on the cast material. According to the invention this object is achieved in that the back pressure chamber via a connecting line with the lowest possible throttling effect a predetermined continuous pressure standing back pressure medium receiving pressure vessel is in communication.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Gegendruckraum des Multiplikatorzylinders ein ents rechend eingestellter Dauerdruck aufrechterhalten wird, kommt dieser augenblicklich mit dem Aufbau des Druckes im Vorschubraum des Multiplikatorzylinders ohne jegliche Verzögerung zur Wirkung. D& weiterhin das Gegendruckmedium ungedrosselt in den Druckbehälter ausgeschoben wird, bleibt für den effektiven Multiplikatordruck weiterhin die statische Druckhöhe im Gegendruckmedium bestimmend, ohne durch dynamisch verursachte Druckschwankungen beeinträchtigt zu werden·Since in the device according to the invention in the back pressure chamber of the multiplier cylinder a correspondingly set permanent pressure is maintained, this comes immediately with the build-up of pressure in the feed chamber of the multiplier cylinder to take effect without any delay. D & continue the counter pressure medium unthrottled in the pressure vessel is pushed out, the static pressure level remains in the counter pressure medium for the effective multiplier pressure determining without being affected by dynamically caused pressure fluctuations

Um das Gegendruckmedium einer möglichst geringen Drosselwirkung auszusetzen, ist es zweckmäßig, die mit dem Druckbehälter bestehende Verbindung mit einem besonders großen Querschnitt zu wählen·In order to expose the counterpressure medium to the lowest possible throttling effect, it is advisable to use the pressure vessel to choose an existing connection with a particularly large cross-section

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankensist vorgesehen, als Gegendruckmedium abweichend von den bekannten Vorrichtungen ein Gas, z.B. Stick-In a particularly advantageous development of the inventive concept provided, a gas, e.g. stick-

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stoff, zu verwenden. Dadurch wird nicht nur eine praktisch nie ganz auszuschließende Drosselung in der Verbindung zum Druckbehälter auf Grund der erheblich geringeren Dichte des Gases nooh weiter herabgesetzt, sondern es wird vor allem die Massenträgheit des Gegendruckmediums auf einen Bruchteil ■ derjenigen vermindert, mit der bei Verwendung flüssiger Gegendruckmedien zu rechnen ist. So "beträgt das Massenverhältnis bei der Wahl von Stickstoff anstelle von Öl als Gegendruckmedium etwa 1 j 75·fabric to use. This doesn't just make one practical Throttling in the connection to the pressure vessel due to the considerably lower density of the can never be completely ruled out Gases nooh further reduced, but above all the inertia of the counter pressure medium is reduced to a fraction ■ that reduced with the use of liquid counter pressure media is to be expected. So "is the mass ratio when choosing nitrogen instead of oil as the counterpressure medium about 1 y 75

Vorteilhafterweise ist das wirksame Volumen des das Gegendruckmedium aufnehmenden Druckbehälters veränderbar· In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieses Gedankens ist vorgesehen, daß das wirksame Volumen des Druckbehälters durch Zufuhr von Druckmedium aus dem Antriebssystem der Gießmaschine bezw. durch Abfuhr in den Tank des Antriebssystems veränderbar ist.The effective volume is advantageously the counterpressure medium receiving pressure vessel changeable · In a particularly advantageous development of this idea is provided that the effective volume of the pressure vessel by supplying pressure medium from the drive system of the casting machine respectively can be changed by discharging it into the tank of the drive system.

In einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung er erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß dem Vorschubraum Druckmedium aus einem Druckspeicher über zwei parallel liegende, nacheinander öffnende Ventile zugeführt wird. Die Kombination zweier Ventile gibt die Möglichkeit, durch entsprechende Wahl der Zeitpunkte ihres Öffnens die den Gegebenheiten eines gewünschten Abgusses bestens entsprechenden Bedingungen zu erzielen. Dies bezieht sich z.B. auf die Entlüftung der lormhöhlung und der vor dieser liegenden Füllkammer und auf eine möglichst schnelle Füllung der Formhöhlung mit unmittelbar darauf einsetzender Druckerhöhung vor der Erstarrung.In a further inventive embodiment, he according to the invention Device is provided that the feed chamber pressure medium from a pressure accumulator via two parallel, successively opening valves is supplied. The combination of two valves gives the option of choosing accordingly the times of their opening to achieve the conditions best suited to the conditions of a desired cast. This relates, for example, to the venting of the lorm cavity and the filling chamber in front of it and to a The cavity is filled as quickly as possible, followed by a pressure increase before solidification.

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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie aus weiteren Unteransprüchen·Further advantages and features of the present invention emerge from the following description of a preferred one Embodiment of a device according to the invention as well as from further subclaims

Die Zeichnung zeigt in rein schematischer Darstellung die Zuordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einer Kaltkammer-Druckgießmaschine mit horizontaler Druckkammer. In der Füll- oder Druckkammer 1 ist ein Preßstempel 2 verschiebbar, der auf eingefülltes Metall eine Preßkraft ausübt und dieses in einen Formhohlraum 3 einpreßt. Mit 4 und 5 sind die Formhälften der den Formhohlraum 3 bildenden Gießform bezeichnet. Die Formhälfte 4 liegt auf einer festen Formaufspannplatte 6 auf, während die bewegliche Formhälfte 5 über einen Spannkasten 7 durch einen hier nicht dargestellten Formschließmechanismus gegen die feste Formhälfte 6 gedrückt wird.The drawing shows in a purely schematic representation the assignment of a device according to the invention to a cold chamber die casting machine with horizontal pressure chamber. In the filling or pressure chamber 1, a ram 2 is displaceable, the exerts a pressing force on filled metal and presses it into a mold cavity 3. With 4 and 5 are the mold halves denotes the mold forming the mold cavity 3. The mold half 4 rests on a fixed mold mounting plate 6 while the movable mold half 5 has a clamping box 7 is pressed against the fixed mold half 6 by a mold clamping mechanism not shown here.

Die auf das Gießgut ausgeübte Preßkraft wird auf den Preßstempel 2 über eine Stempelstange 8 übertragen, welche ihrerseits von einem Preßkolben 9 belastet ist. Der Preßkolben ist in einem Preßzylinder 10 verschieblich, an dessen dem Preßstempel 2 abgewandter Seite sich ein Multiplikatorzylinder 11 anschließt, der mit dem Preßzylinder 10 unmittelbar verbunden ist. In dem Multiplikatorzylinder 11 ist ein Multiplikatorkolben 14 verschieblich, der über einen Multiplikatorkolbenschaft 13 das Innere des Preßzylinders 10 mit Druck beaufschlagen kann. Durch den Multiplikatorkolben 14 und den Kolbenschaft 13 erstreckt sich eine abgesetzte Bohrung 15, die an ihrem dem Preßzylinder 10 zugewandten Ende durch ein federbelastetes Rückschlagventil 16 verschlossen ist, das bei ÜbersteigenThe pressing force exerted on the cast material is transmitted to the ram 2 via a ram rod 8, which in turn is loaded by a plunger 9. The plunger is displaceable in a press cylinder 10, on which The side facing away from the press ram 2 is followed by a multiplier cylinder 11 which is directly connected to the press cylinder 10 is. In the multiplier cylinder 11, a multiplier piston 14 is displaceable, which via a multiplier piston shaft 13 can pressurize the interior of the press cylinder 10. Through the multiplier piston 14 and the piston skirt 13 extends a stepped bore 15, which at its end facing the press cylinder 10 by a spring-loaded Check valve 16 is closed, which when exceeded

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eines "bestimmten Druckes im Vorschubraum 17 des Multiplikatorzylinders 11 den Durchtritt von Druckmedium in den Preßzylinder 10 gestattet.a "certain pressure in the feed chamber 17 of the multiplier cylinder 11 permits the passage of pressure medium into the press cylinder 10.

Der Vorschubraum 17 des Multiplikatorzylinders 11 steht über Leitungen 19 und 20, in welche Steuerventile 21, 22 eingeschaltet sind, mit einem Druckspeicher 23 in Verbindung, in dem ein Trennkolben 24- geführt ist. Der Druckspeicher 23 kann selbstverständlich ohne den Trennkolben 24 ausgeführt sein. Er wird über eine Druckleitung 25 mit einem eingeschalteten Rückschlagventil 26 und über die Leitung 20 von der nicht dargestellten Pumpe des Antriebssystems der Gießmaschine aufgeladen·The feed chamber 17 of the multiplier cylinder 11 protrudes Lines 19 and 20, in which control valves 21, 22 are switched on are connected to a pressure accumulator 23 in which a separating piston 24 is guided. The pressure accumulator 23 can of course be designed without the separating piston 24. He will via a pressure line 25 with a non-return valve 26 switched on and via line 20 from the not shown The pump of the drive system of the casting machine is charged

Der Gegendruckraum 18 des Multiplikatorzylinders 11 steht über eine Leitung 27 mit einer Druckflasche 28 in Verbindung. Die Druckflasche 28 ist ihrerseits über Leitungen 29 und ein darin eingeschaltetes Absperrventil 30 an die von der nicht dargestellten Pumpe kommende Druckleitung 31 angeschlossen. Von dem zwischen dem Absperrventil 30 und der D_ruckflasche 28 befindlichen Leitungsteil zweigt eine mit einem Absperrventil 32 versehene Abflußleitung 33 ab.The counterpressure chamber 18 of the multiplier cylinder 11 is connected to a pressure bottle 28 via a line 27. The pressure bottle 28 is in turn connected to the pressure line 31 coming from the pump (not shown) via lines 29 and a shut-off valve 30 switched on therein. From between the check valve 30 and the D _r uckflasche line part 28 located a shut-off valve 32 provided with a discharge line 33 branches off.

Die von der Pumpe des Antriebssystems beaufschlagte D_ruckleitung 31 kann mittels eines Steuerschiebers 34 wahlweise mit dem Vorschubraum 17 des Multiplikatorzylinders 11 oder mit dem Rückzugraum 40 des Preßzylinders 10 in Verbindung gebracht werden. Vorteilhafterweise ist der Steuerschieber 34 als direkt wirkender oder vorgesteuerter Magnetschieber ausgebildet. The acted upon by the pump of the drive system D _r return line 31 can be by means of a control slide 34 with either the feed chamber 17 of the multiplier cylinder 11 or be associated with the withdrawal space 40 of the pressing cylinder 10 degrees. The control slide 34 is advantageously designed as a direct-acting or pilot-operated magnetic slide.

Die zwischen den Leitungen 19 und 20 eingeschalteten Steuerventile 21 und 22 sind durch Stellspindeln 21a bezw. 22 a inThe control valves connected between lines 19 and 20 21 and 22 are respectively by adjusting spindles 21a. 22 a in

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ihrer öffnungsweite voreinstellbar. Die über den Ventilkegeln der Steuerventile 21 und 22 liegenden Druckräume 35 bezw. 36 stehen über Magnetschieber 37 bezw. 38 entweder mit dem Druckspeicher 23 oder mit dem Abfluß in Verbindung,their opening width can be preset. The one above the valve cones the control valves 21 and 22 lying pressure chambers 35 respectively. 36 are via magnetic slide 37 respectively. 38 either with the pressure accumulator 23 or in connection with the drain,

Die Druckflasche 28 enthält als Gegendruckmedium Stickstoffgas oder ein anderes inertes Gas mit einem vorbestimmten Druck und die sie mit dem Gegendruckraum 18 verbindende Leitung 27 weist einen möglichst großen Querschnitt auf, um einer Strömung des Stickstoffgases bei einer Verschiebung des Multiplikatorkolbens 14 eine geringstmögliche Drosselwirkung entgegenzusetzen. The pressure bottle 28 contains nitrogen gas or another inert gas at a predetermined pressure as the counter pressure medium and the line 27 connecting it to the counterpressure chamber 18 has the largest possible cross-section in order to allow a flow to counteract the nitrogen gas with the lowest possible throttling effect when the multiplier piston 14 is displaced.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist folgende:The function of the control device according to the invention is the following:

Nach dem Einfüllen des Gießgutes in die vor dem Formhohlraum liegende Druckkammer 1 wird der Steuerschieber 34 umgesteuert. Dadurch strömt Druckmedium des Antriebssystems der Gießmaschine aus der Druckleitung 31 über den Steuerschieber 34 und die Leitungen 19a und 19 in den Vorschubraum 17 des Multiplikatorzylinders 11 β Von dort strömt das Druckmedium über die Längsbohrung 15 nach Anheben des Rückschlagventils 16 in den Vorschubraum 41 des Preßzylinders 10 vor den Preßkolben 9· Unmittelbar vorher wurde durch den Steuerschieber 34 der Rückzugraum im Preßzylinder 10 mit dem Abfluß verbunden. Nunmehr bewegt sich der Preßkolben 9 mit einer der Fördermenge der Antriebspumpe entsprechenden Geschwindigkeit - in der Zeichnung - nach links, verschließt die Füllöffnung der Füllkammer und schiebt das eingefüllte Gießgut in Richtung auf das Füllkammerende. Nach Verschluß der Füllöffnung wird das Steuerventil 21 zu einemAfter the cast material has been poured into the pressure chamber 1 located in front of the mold cavity, the control slide 34 is reversed. As a result, pressure medium of the drive system of the casting machine flows out of the pressure line 31 via the control slide 34 and the Lines 19a and 19 in the feed chamber 17 of the multiplier cylinder 11 β From there, the pressure medium flows through the longitudinal bore 15 after the check valve 16 has been lifted into the feed chamber 41 of the press cylinder 10 in front of the press piston 9 · Immediately previously, the control slide 34 became the retreat area connected in the press cylinder 10 to the drain. Now the plunger 9 moves with one of the delivery rates of the drive pump corresponding speed - in the drawing - to the left, closes the filling opening of the filling chamber and pushes the poured material towards the end of the filling chamber. After closing the filling opening, the control valve 21 becomes a

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vorbestimmten. Zeitpunkt geöffnet. Das Maß der Öffnung ist durch die Voreinstellung der Spindel 21a "bestimmt. Nunmehr strömt zusätzlich Druckmedium aus dem Druckspeicher 23 über das Steuerventil 21 und die Leitung 19 in den Vorschubraum 17 des Multiplikatorzylinders 11, durch die Längsbohrung 15 und über das Rückschlagventil 16 in&en Vorschubraum 41 des Preßzylinders 10. Die je Zeiteinheit einströmende Menge und damit die Geschwindigkeit des Preßkolbens ist bei gegebener Speicherspannung im Druckspeicher 23 durch das Öffnungsmaß des Steuerventils bestimmt. Das eingefüllte Gießgut wird also mit erhöhter Geschwindigkeit nach links zum Formanschnitt bewegt.predetermined. Open time. The dimension of the opening is through the presetting of the spindle 21a "determines. Now the flow additional pressure medium from the pressure accumulator 23 via the control valve 21 and the line 19 into the feed chamber 17 of the Multiplier cylinder 11, through the longitudinal bore 15 and via the check valve 16 in & en feed chamber 41 of the press cylinder 10. The amount flowing in per unit of time and thus the speed of the plunger is for a given accumulator voltage in the pressure accumulator 23 by the opening dimension of the control valve certainly. The poured material is therefore moved at increased speed to the left to the gate.

Im allgemeinen wird angestrebt, daß eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Preßstempels 9 erfolgt, sobald das Gießgut den Formanschnitt erreicht hat, um den Formhohlraum 3 möglichst schnell mit Gießgut anzufüllen, bevor eine Abkühlung auftritt. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß im entsprechenden Zeitpunkt zusätzlich das Steuerventil 22 in einem vorher durch die Spindel 22a angestellten Ausmaß angehoben wird. Dies erfolgt dadurch, daß durch den Magnetschieber 38 der oberhalb des Ventilkegels befindliche Druckraum 36 mit dem Abfluß verbunden wird. Durch den Speichrdruck wird dann der Ventilkegel des Steuerventils 22 schnellstens auf die eingestellte Öffnungshöhe angehoben. Dadurch strömt zusätzlich neben dem Steuerventil 21 auch durch das Steuerventil 22 Druckmedium in den Vorschubraum vor den Preßkolben 9 und erhöht dessen Geschwindigkeit weiterhin.In general, the aim is to increase the speed of the ram 9 takes place as soon as the cast material has reached the gate, around the mold cavity 3 as possible to be quickly filled with casting material before cooling occurs. According to the invention it is therefore provided that in the corresponding At the time, the control valve 22 is also raised to an extent previously set by the spindle 22a will. This is done in that the magnetic slide 38 the pressure chamber 36 located above the valve cone with connected to the drain. Due to the accumulator pressure, the valve cone of the control valve 22 is then as quickly as possible to the set one Opening height raised. As a result, in addition to the control valve 21, there is also a flow through the control valve 22 Pressure medium in the feed chamber in front of the plunger 9 and increased its speed continues.

Ist der Formhohlraum 3 vollständig oder nahezu vollständig gefüllt, so daß der Preßstempel 2 sich wegen des ihm wider-If the mold cavity 3 is completely or almost completely filled, so that the ram 2 is due to the

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setzenden Gießwiderstandes nicht weiterbewegen kann, hört der weitere Zufluß von Druckmedium auf. Das Rückschlagventil 16 schließt sich unter der Wirkung seiner Feder.Setting casting resistance cannot move further, the further influx of pressure medium stops. The check valve 16 closes under the action of its spring.

Auf die dem Gegendruckraum 18 zugewendete Ringfläche des Multiplikatorkolbens 14· wirkt der in der D^uckflasche 28 aufrechterhaltene Dauerdruck des Stickstoffes, Der hier gewählte Begriff "Dauerdruck" besagt, daß dieser Druck im Gegensatz zu den bekannten Steuerungsvorrichtungen nicht erst bei einer Bewegung des Multiplikatorkolbens entsteht, sondern dauernd, also auch im Ruhezustand des Multiplikatorkolbens herrscht. Dieser Dauerdruck ist mindestens so hoch gewählt, daß die durch ihn auf die Ringfläche des Multiplikatorkolbens erzeugte Druckkraft größer ist als die während der Durchströmung des Rückschlagventils 16 auf den Multiplikatorkolben 14· wirkende und durch das Druckmedium des Antriebssystems erzeugte Druckkraft ist, die den Multiplikatorkolben 14 nach links zu schieben versucht, Hat nun das Rückschlagventil 16 geschlossen, so baut sich im Vorschubraum 17 des MultiplikatorZylinders 11 der volle Speicherdruck des Druckspeichers 23 auf. Dadurch wirkt- in der Zeichnung - nach links auf den Multiplikatorkolben 14· eine Kraft, die sich aus der Querschnittsfläche des Vorschubraumes 17 und dem Speicherdruck errechnet. Dieser Kraft entgegen wirkt die Gegendruckkraft, die sich aus dam Druck des vorgespannten Stickstoffes und der dem Gegendruckraum 18 zugeordneten Ringfläche des Multiplikatorkolbens 14-errechnet. Die resultierende Kraft des Multiplikatorkolbens ist somit die Differenz der beiden Kräfte. Mit dieser Differenzkraft wird der Schaft 13 des Multiplikatorkolbens 14- inThe pressure bottle 28 acts on the annular surface of the multiplier piston 14 facing the counterpressure chamber 18 maintained constant pressure of nitrogen, the one chosen here The term "continuous pressure" means that, in contrast to the known control devices, this pressure is not only when the multiplier piston moves, it occurs continuously, i.e. also when the multiplier piston is at rest prevails. This permanent pressure is chosen to be at least so high that it acts on the annular surface of the multiplier piston The pressure force generated is greater than that acting on the multiplier piston 14 · during the flow through the check valve 16 and compressive force generated by the pressure medium of the drive system is to push the multiplier piston 14 to the left If the check valve 16 has now closed, then the multiplier cylinder 11 builds up in the feed chamber 17 the full storage pressure of the pressure accumulator 23. This acts - in the drawing - to the left on the multiplier piston 14 · a force which is calculated from the cross-sectional area of the advance chamber 17 and the accumulator pressure. This Force counteracts the counter-pressure force, which results from dam The pressure of the pretensioned nitrogen and the annular surface of the multiplier piston 14 assigned to the counterpressure chamber 18 are calculated. The resulting force of the multiplier piston is therefore the difference between the two forces. With this difference force becomes the stem 13 of the multiplier piston 14- in

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den Vorschubraum 41 vor dem Preßkorben 9 hineingedrückt, woraus sich der multiplizierte Druck in diesem Vorschubraum als Quotient aus dieser resultierenden Kraft geteilt durch die Fläche des Korbenschaftes 13 ergibt·the feed chamber 41 pressed in front of the press basket 9, from which the multiplied pressure in this feed space is the quotient of this resulting force divided by the Area of the basket shaft 13 results in

Je mehr sich der Druck des !Stickstoffes in der Flasche 28 und im Gegendruckraum 18 dem Druck im Druckspeicher 23 und damit im Vorschubraum 17 nähert, desto kleiner wird der multiplizierte Druck· Sobald Druckgleichheit herrscht, tritt keine Multiplikatorwirkung mehr auf.The more the pressure of the nitrogen in the bottle 28 and in the counterpressure chamber 18 approaches the pressure in the pressure accumulator 23 and thus in the feed chamber 17, the smaller the multiplied one becomes Pressure · As soon as the pressure is equal, there is no longer any multiplier effect.

Infolge des großen Querschnittes der Verbindungsleitung 27 zur Druckflasche 28 bleibt die Strömungsgeschwindigkeit des Stickstoffes bei der Verschiebung des Multiplikatorkolbens 14- und damit der Strömungswiderstand sehr klein. Durch die Wahl von Stickstoff als Gegendruckmedium sind darüberhinaus nur die durch die sehr kleine Gasmassenträgheit verursachte Verzögerungen zu befürchten. Es ergibt sich somit eine nahezu völlige Konstanz des Gegendruckes im Gegendruckraum entsprechen! dem in der Flasche 28 herrschenden Druck und eine außerordentliche Beschleunigung im Ansprechen der Multiplikatorwirkung· Es läßt sich daher in dem sehr kurzen wichtigen Zeitintervall unmittelbar vor oder bei vollständiger Füllung des Formhohlraumes 3 eingenau definierter Multiplikatordruck einstellen. As a result of the large cross section of the connecting line 27 to the pressure bottle 28 the flow velocity of the nitrogen remains with the displacement of the multiplier piston 14- and thus the flow resistance is very small. By choosing nitrogen as the counter pressure medium, only the to fear delays caused by the very small gas inertia. There is thus an almost complete one Corresponding to the constancy of the back pressure in the back pressure chamber! the in the pressure prevailing in the bottle 28 and an extraordinary acceleration in the response of the multiplier effect · It leaves therefore, in the very short, important time interval immediately before or when the mold cavity 3 is completely filled, a precisely defined multiplier pressure is established.

Zur Veränderung und Einstellung des Multiplikatordruckes wird der Druck im Gegendruckraum 18 und in der angeschlossenen D_ruckflasche 28 durch Aufladen aus einer Stickstoffvorratsflasche über ein Absperrventil 39 oder durch Ablassen von Stickstoff ins Freie über das Absperrventil 39 verändert·To change and adjusting the multiplier pressure the pressure in the counterpressure chamber 18 and in the connected D _r uckflasche changed to the outside via the check valve 39 by charging from a nitrogen storage bottle through a check valve 39 or by discharging nitrogen 28 ·

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TJm bei der Veränderung der Multiplikatorwirkung von dem Vorhandensein von Stickstoffvorratsflaschen unabhängig zu sein, wird das wirksame Volumen der Flasche 28 durch Zufuhr oder Abfuhr von aus dem Antriebssystem der Gießmaschine stammendem Druckmedium verändert. Das Druckmedium tritt dabei über die Leitung 29 und das Absperrventil 30 in die Flasche 28 ein und kann gegebenenfalls über das Absperrventil und die Leitung 33 in den Tank des Antriebssystems abfließen. Das in der Flasche 28 befindliche Druckmedium hat keine hydraulische Funktion im Antriebssystem der Maschine, sondern dient lediglich dazu, das mit Stickstoff angefüllte wirksame Volumen der Flasche 28 und damit den Druck im Stickstoff zu verändern. Entsprechend der gewählten Größe der Flasche 28 ist ein Arbeitsbereich für den Preßzylinder 10 der Gießmaschine festgelegt, innerhalb welohem allein durch Zufuhr oder Abfuhr von Druckmedium jeder gewünschte Multiplikatorenddruck von einem Maximum bis zu einem Minimum beliebig eingestellt werden kann·TJm increases independently of the presence of nitrogen storage bottles in the change in the multiplier effect will be the effective volume of the bottle 28 by supply or discharge from the drive system of the casting machine originating print medium changed. The pressure medium enters the bottle via line 29 and shut-off valve 30 28 and can optionally flow out via the shut-off valve and line 33 into the tank of the drive system. The pressure medium in the bottle 28 is not hydraulic Function in the drive system of the machine, but only serves to make the nitrogen-filled effective To change the volume of the bottle 28 and thus the pressure in the nitrogen. According to the selected size of the bottle 28 a working area for the press cylinder 10 of the casting machine is defined, within which only by supply or discharge of pressure medium any desired multiplier final pressure from a maximum to a minimum as desired can be set

In manchen Fällen erfordern es die Gegebenheiten des Abgusses, daß die allein durch öffnung des Steuerventils 21 herbeigeführte Bewegung des Preßkolbens 9 auch über das Erreichen des Formanschnittes durch das Gießgut hinaus weitergeführt wird. Das Gießgut füllt dann entsprechend der Geschwindigkeit des Preßkolbens 9 den Formhohlraum 3 verhältnismäßig langsam auf. Dies ist z.B. dann von Vorteil, wenn bei Abgüssen mit größerer Wandstärke der im Formhohlraum 3 enthaltenen Luft Gelegenheit gegeben werden muß, zu entweichen. Erst wenn der Formhohlraum 3 zu einem wesentlichen Teil oder sogar vollständig oder nahezu vollständigIn some cases, the circumstances of the casting require that the control valve 21 Induced movement of the plunger 9 also continued beyond reaching the mold gate through the cast material will. The cast material then fills the mold cavity 3 proportionally according to the speed of the plunger 9 get up slowly. This is advantageous, for example, when the mold cavity 3 contained air must be given the opportunity to escape. Only when the mold cavity 3 becomes a substantial one Partly or even completely or almost completely

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mit Gießgut angefüllt ist, wird das Steuerventil 22 geöffnet, welches nunmehr die Geschwindigkeit des Preßkolbens 9 bis zur völligen Füllung des Formhohlraumes 3 entsprechend erhöht und anschließend entsprecherurasch den Multiplikatorkolben 14 bewegt, um einen rapiden Druckanstieg im Gießgut noch vor ' dessen Erstarrung zu erreichen. Die Zeitpunkte, zu denen die Ventile 21 und 22 geöffnet werden, werden zweckmäßigerweise durch Endschalter, Zeitschalter oder Druckschalter festgelegt» Im Extremfall kann also ohne Schwierigkeiten erreicht werden, daß nach Verschluß der Füllöffnung das Gießgut mit der im Steuerventil 21 eingestellten Geschwindigkeit zuerst in der Füllkammer verschoben und dann in den Formhohlraum 3 eingepreßt wird, bis es diesen völlig ausfüllt, und anschließend durch Öffnen des Steuerventils 22 mit vollem Hub der Multiplikatorkolben 14 schlagartig mit dem Speicherdruck belastet wird. Statt der druckabhängigen Schaltung des Steuerventils 22 kann z.B. auch eine zeitabhängige Schaltung eingesetzt werden, so- daß das Steuerventil 22 eine vorher bestimmte Zeit vor vollständiger Füllung des Formhohlraumes 3 sich öffnet. Es ist jedoch auch möglich, das Steuerventil 22 schon zu öffnen, bevor das Gießgut den Formanschnitt erreicht, so daß also die Zeit zwischen der Beschickung der Füllkammer und dem vollständigen Auffüllen des Formhohlraumes 3 möglichst kurz wird. Der richtige Zeitpunkt der öffnung des Steuerventils 22 kann auch in diesem Falle am zweckmäßigsten durch einen wegabhängig betätigten Endschalter festgelegt werden. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Betätigungsarten zur Öffnung der Steuerventile 21 und 22 zu einem bestimmten Zeitpunkt möglich.is filled with casting material, the control valve 22 is opened, which now increases the speed of the plunger 9 until the mold cavity 3 is completely filled and then the multiplier piston 14 correspondingly moved in order to achieve a rapid increase in pressure in the cast material before it solidifies. The times at which the Valves 21 and 22 are opened, are expediently set by limit switches, timers or pressure switches » In the extreme case, it can be achieved without difficulty that after the filling opening has been closed, the cast material with the The speed set in the control valve 21 is first shifted in the filling chamber and then pressed into the mold cavity 3 until it completely fills this, and then by opening the control valve 22 with full stroke of the multiplier piston 14 is suddenly loaded with the accumulator pressure. Instead of the pressure-dependent switching of the control valve 22 can For example, a time-dependent circuit can also be used, so that the control valve 22 precedes a predetermined time complete filling of the mold cavity 3 opens. However, it is also possible to open the control valve 22 already, before the cast reaches the gate, so that the time between the loading of the filling chamber and the complete Filling the mold cavity 3 is as short as possible. The correct time for opening the control valve 22 can In this case too, it is most expedient to set them by a travel-dependent actuated limit switch. Of course are also other suitable types of actuation for opening the Control valves 21 and 22 possible at a certain point in time.

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Obwohl in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Steuervorrichtung lediglich in "Verbindung mit einer Kaltkammer-Druckgießmaschine gezeigt worden ist, ist selbstverständlich, daß sich das erfindungsgemäße Prinzip bei jeder ähnlich wirkenden Gießmaschine einsetzen läßt, bei der es von Bedeutung ist, in einem bestimmten Augenblick das Gießgut mit geringstmöglicher Verzögerung und genau definierter Wirkung einem erhöhten Druck auszusetzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb ohne Einschränkung, z.B. auch an Warmkammer-Druckgießmaschinen oder an Spritzgießmaschinen für thermoplastische Massen, verwendbar· Although in the exemplary embodiment explained above, the control device according to the invention is only in "connection Has been shown with a cold chamber die casting machine, it goes without saying that the inventive Principle can be used in any casting machine with a similar effect, where it is important, in a particular one Instantly expose the cast material to increased pressure with the least possible delay and precisely defined effect. The device according to the invention is therefore without Restriction, e.g. can also be used on hot chamber die casting machines or on injection molding machines for thermoplastic compounds

Die Steuerventile 21 und 22 können darüberhinaus so gewählt werden, daß sie entweder gleiche Abmessungen und Öffnungsquerschnitte aufweisen und unterschiedlich weit geöffnet werden oder unterschiedliche Abmessungen besitzen und dementsprechend gleiche Ventilhübe ausführen·The control valves 21 and 22 can also be selected so that they either have the same dimensions and opening cross-sections and open to different degrees or have different dimensions and accordingly perform the same valve lifts

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Claims

Patent claims

1. Device for controlling the pressure curve on the press-fit part of casting machines, in particular die casting machines, with a through a multiplier piston in a feed chamber and a counter pressure chamber subdivided multiplier cylinder, in which the counter pressure chamber with counter pressure medium is filled, characterized in that the counter-pressure chamber (18) has a, as small as possible A connecting line (27) which exerts a throttling effect and which is under a predetermined permanent pressure Counterpressure medium receiving pressure vessel (28) is in communication.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a gas is used as the counter pressure medium.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the effective volume of the counterpressure medium receiving Pressure vessel (28) is variable.

4-, device according to claim 3 »characterized in that that the effective volume of the pressure vessel (28) by supplying pressure medium from the drive system of the casting machine or can be changed by discharging it into the tank of the drive system.

5. Device, in particular according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the feed space (17) pressure medium from a pressure accumulator (23)

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is supplied via two parallel, successively opening control valves (21,22).

6. Apparatus according to claim 5 »characterized in that one (22) of the two control valves (21,22) can be actuated suddenly, for example within a period of a hundredth of a second or less.

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