DE2210917A1

DE2210917A1 - Arbeitszylinder mit antriebskolben

Info

Publication number: DE2210917A1
Application number: DE19722210917
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schuster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1973-09-20

Description

"Arbeitszylinder mit Antriebskolben" Die Erfindung betrifft hydraulische oder pneumatische Antriebszylinder, in denen zum Antrieb einer Vorrichtung ein Antriebskolben bewegt wird und bei denen nach Beendigung des Kolbenhubs oder innerhalb eines bestimmten Hubbereichs der Antriebskolben mit einem höheren Druck beaufschlagt werden muß als während der übrigen Hubbewegung0 Diese Aufgabe ist beispielsweise bei der Konstruktion von Druckgießmaschinen gestellt, Bei diesen Maschinen wird zur Verdichtung des flüssigen Metalls in der Gießform der Antriebskolben für den Gießkolben mit hohem Druck beaufschlagt.
Dazu muß der größte Teil eines Arbeitszylinders mit dem hohen Druck beaufschlagt werden0 Wegen der Kompressibilität des Öls bei hohen Drücken und der erforderlichen äußerst kurzen Druckaufbauzeit müssen - wenn auch nur für kurze Zeit - große Ölströme bewältigt werden. Hierzu sind umfangreiche technische Einrichtungen erforderlich0 (ZoBo große Ventile, große Druckspeicher, große Druckübersetzer)0 Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß der Nachdruck erst dann einsetzen kann, wenn der Zustrom des Druckmediums vom Druckspeicher für die Füllphase abgesperrt ist0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antriebsraum in einem Arbeitszylinder so zu teilen, daß hinsichtlich des gesamten Raums des Arbeitszylinders auf der Antriebsseite des Antriebskolbens nur ein sehr kleiner Raum mit dem höheren Druck beaufschlagt wird0 Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Antriebskolben beispielsweise auf seiner Kolbenseite e i Sperrkolben zugeordnet ist, zu dem der Antriebskolben verschiebbar ist. Der Sperrkolben weist einen in diesen auf seiner äußeren Mantelfläche eingelassenen Ring aus elastischem Stoff auf, dessen innere Mantelfläche mit einem Druck beaufschlagt wird der höher ist als der Druck, mit dem der S-perrkolben auf der dem Antrietskolhen abgewandten Stirnseite mit Druck beaufschlagt wird. Dadurch wird der Sperrkolben festgeklemst.
Der höhere Druck kann sich jetzt im Arbeitszyinder nur noch zwischen dem Antriebskolben und dem Sperrkolben aufbauen.
Durch die vorliegende Erfindung wird der bauliche Aufwand für die Erzeugung des erhöhten Druckes sowie für die Steuerung und die Fortleitung des dazu erforderlicnen Antriebsmediums wesentlich verringert.
Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Antrieb des Druckkolbens einer Druckgießmaschine anhand der Zeichnung beschrieben, welche den genannten Gegenstana teils im Längsschnitt und teils mittels Schaltbild darstellt, in der Zeichnung ist die Stellung wiedergegeben, in der der höhere Druck wirksam wird0 Im Arbeitszylinder 1 befindet sich auf der Kolbenseite des Antriebskolbens 2 ein zweiter Kolben, Sperrkolben genannt, gegen den der Antriebskloben verschiebbar ist. Der Sperrkolben weist auf seiner dem Antriebskolben 2 zugewandten Seite einen Ansatz 4 und einen Schaft 21 auf, dessen Durchmesser im Vergleich zum Innendurchmesser des Arbeitszylinders 1 um ein geringes Maß kleiner ist0 Dadurch werden die Ringräume 5 und 20 gebildet. Weiterhin weist der Sperrkolben 3 in einer breiten Ringnut 6 einen elastischen Ring 7 - im folgenden Spreizring genannt - auf, der auf seiner Innenseite über dem Kanal 8 mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.
An der Mantelfläche des Arbeitszylinders 1 ist ein Druckübersetzer 9/10 angebracht, der von derselben Druckmittelquelle mit Druck beaufschlagt sein kann wie der Zylinderraum 170 Im vorliegenden Beispiel wird zum Antrieb des Druckübersetzers ein Kolbenspeicher 11 benutzte Zum Steuern des Druckübersetzers 9/lo sind ein entsperrbares Rückschlagventil 12, ein einstellbares Druckminderventil 13, das Ventil 14 und die einstellbaren Drosseln 15 und 16 vorhandene Nach Beendigung des Formfüllvorganges in bekannter Weise steigt der Druck im Raum 17 an, Unter Einwirkung des nunmehr entstandenen höheren Druckes wird das Rückschlagventil 12 geöffnet. Damit strömt Druckmedium vom Kolbenspeicher 11 in den Raum 18 des Druckübersetzers 9/lot In den Räu?Y,:3n 5, 6, 8, 19 und 20 wird jetzt der multiplizierte Druck wirksam, das Nachverdichten des in der Form befindlichen flüssigen Metalls setzt ein und der Spreizring 7 wird so stark gegen die innere Mantelfläche des Zylinders 1 gepresst, daß er festgeklemmt wird. Während des Druckaufbaus wird der Sperrkolben nicht in Längsrichtung verschoben, weil er einerseits am Antriebskolben 2 anliegt, andererseits mit dem im Kolbenspeicher 11 anstehenden Druck beaufschlagt ist0 Durch verändern der Drossel 16 kann der Zeitpunkt des Öffnens des Rückschlagventils und damit der Zeitpunkt des Beginns des Druckaufbaus im Druckübersetzer 9/lo verschoben werden. Mit Hilfe des Druckminderventils 13 läßt sich eine wählbare Druckhöhe einstellen0 Durch Verstellen der Drossel 15 ist die Geschwindigkeit des Druckaufbaus im Druckübersetzer einstellbar0 Der Schaft 21 des Sperrkolbens 3 bewirkt, daß entsprechend seiner Länge der Antriebskolben in einem bestimmten Bereich seines Gesamthubs mit dem höheren Druck beaufschlagbar ist0 Als Vorteile der Erfindung beim beschriebenen Anwendungsbeispiel werden genannt: Im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen werden wesentlich kleinere Ventile, Druckübersetzer und Druckspeicher benötigt. Dadurch ergeben sich geringere Baukosten. Außerdem ist es mit einem tragbaren wirtschaftlichen Aufwand möglich, das Druckaggregat ferngesteuert - beispielsweise mittels Lochstreifen - den Verhältnissen der einzelnen Gußstücke entsprechend, einzustellen. Zum Aufbau des erhöhten Druckes ist es nicht erforderlich, daß vorher das für den Formfüllvorgang geöffnete Ventil 22 geschlossen sein muß; wodurch der Nachdruck ohne zeitliche Verzögerung aufgebaut wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist auch bei anderen Vorrichtungen anwendbar, beispielsweise bei Formschließeinrichtungen für Druckgießmaschinen und Kunststoffspritzgießmaschinen zur Verriegelung der geschlossenen Form und zur Erzeugung der Formschließkraft0 Als weiteres Anwendungsbeispiel seien hydraulische Pressen genannt0

Claims

Ansprüche Arbeitszylinder mit Antriebskolben, dadurch g e k e n n -ze i c h n e t , daß der durch die kolbenseitige Stirnfläche des Antriebskolbens begrenzte Innenraum des Arbeitszylinders in Räumen teilbar ist, die mit verschiedenen spezifischen Drücken beaufschlagbar sindp wobei die Größe dieser Räume veränderbar ist0 20 Arbeitszylinder mit Antriebskolben nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur AuSteilung der.
räume mindestens ein Sperrkolben (3) verwendet wird, der einen durch Druckmittel beaufschlagbaren Spreizring (7) aufweist,
3. Arbeitszylinder mit Antriebskolben, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Arbeitszylinder an seiner Mantelfläche einen Druckübersetzer aufweist 40 Sperrkolben nach Anspruch 2, dauzrch g e k e n n z e i c h -n e t , daß dieser an der dem Antriebskolben zugewandten Seite einen Schaft (21) aufweisi Leerseite