DE2401471A1

DE2401471A1 - Einpressteil an nach dem mehrphasenprinzip arbeitenden kaltkammer-druckgiessmaschinen mit multiplikator

Info

Publication number: DE2401471A1
Application number: DE19742401471
Authority: DE
Inventors: Georg Stollmann
Original assignee: Idra Pressen GmbH
Current assignee: Idra Pressen GmbH
Priority date: 1974-01-12
Filing date: 1974-01-12
Publication date: 1975-07-24
Also published as: IT1028308B; FR2257372A1; FR2257372B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einpreßte!1 an nach dem Mehrphasenprinzip arbeitenden Kaltkammer-Druckgießmaschinen mit Multiplikator, dessen Kolben unter Vorspannung eines über ein Ventil an einen Miederdruckspeicher anschließbaren Druckmittels im Vorspannraum steht. Um die kinetische Energie möglichst niedrig zu halten, ist der Multiplikatorkolben ventillos sowie mitsamt seiner Kolbenstange bis auf eine dem Arbeitsraum zugekehrte Stirnwand hohl ausgebildet und der Beaufschlagung vom Druckgas eines Hochdruckspeichers unterworfen. Damit der Schußkolben beim Übergang von der ersten zur zweiten Arbeitsphase rasch auf die erhöhte Geschwindigkeit gebracht wird, also eine hohe Beschleunigung erhält, wird ferner eine Bauweise benutzt, bei welcher der Schußkolben durch eine Kolbenstange mit dem Preßkolben verbunden ist, wobei die Kolbenstange den Rückzugsraum durchsetzt und in den Arbeitsraum ragt, dem die Kolbenseite des Preßkolbens zugekehrt ist. In den Arbeitsraum ist das Druckmittel für die

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beiden ersten Arbeitsphasen zuleitbar, und außerdem ist ein Schalter zum Zuschalten des Druckmittels für die zweite Arbeitsphase vorhanden. Des weiteren ist in der Druckmittelzuleitung für die zweite Arbeitsphase ein Ventil eingebaut, dessen Verschlußstück dem Druck von Druckmittel unterliegt, das über den Schalter an den Pumpendruck oder an den Druck der Umgebungsluft anschließbar ist, wobei dem gleichen Druck, dem das Verschlußstück des in der Druckmittelzuleitung für die zweite Arbeitsphase liegenden Ventils ausgesetzt ist, das Verschlußstück eines Ventils in einer Verbindungsleitung zwischen einem Niederdruckspeicher und einer zusätzlichen Öffnung im Rückzugsraum unterworfen ist. Dadurch, daß diese zusätzliche Öffnung im Rückzugsraum vorhanden ist, welche in der ersten Arbeitsphase geschlossen gehalten wird, in der zweiten Arbeitsphase aber von Anfang an offen ist, wird nicht nur in der ersten Arbeitsphase die Behinderung des Preßkolbens beim Einpreßvorgang in der ersten Phase durch das aus dem Rückzugsraum zu schiebende Gas praktisch unterbunden, vielmehr wird dies auch in der zweiten Phase erreicht. Dies wirkt sich dahingehend aus, daß die Beschleunigung beim Übergang von der ersten zur zweiten Arbeitsphase wesentlich erhöht werden kann.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, daß der Multiplikatorkolben so lange in Ruhe gehalten wird, wie dies gewünscht wird, dann aber in einfacher Weise in Abhängigkeit von einem wählbaren Druck des Schußkolbens auf das Met? 1 in der Form oder in Abhängigkeit vom Schußkolbenweg freigegeben werden kann.

Hinsichtlich der Druckabhängigkeit wird das erstrebte Ziel erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Verschlußstück des Ventils in der Leitung zwischen Vorspannraum und Niederdruckspeicher mittels eines druckbetätigten Ventils dem Druck eines druckbelasteten oder eines entspannten Druckmittels aussetzbar ist. Dabei empfiehlt es sich, den Druckbetätigungsanschluß des druckbetätigten Ventils parallel zum Druckspeicher für die zweite Arbeisphase zu legen.

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Günstigerweise wird der Öffnungshub des VerschlußStückes des Ventils zwischen Vorspannraum und Niederdruckspeicher einstellbar ausgebildet.

Hinsichtlich der Wegabhängigkeit wird das erstrebte Ziel gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein vom Preßkolben, bzw. seiner Kolbenstange aus schaltbares Ventil vorhanden ist, welches in Abhängigkeit von der Stellung des Schußkolbens druckbehaftetes oder entspanntes Druckmittel an das druckbetätigte Ventil leitet.

Sowohl bei der druckabhängigen, als auch bei der wegabhängigen Zuschaltung des Multiplikatorkolbens kann im Bedarfsfall bereits· während der zweiten Arbeitsphase der Multiplikator zugeschaltet werden, was bei großflächigen, dünnwandigen Druckgußteilen von Vorteil sein kann. Hinzu kommt, daß durch richtige Zuschaltung des Multiplikators gegen Ende der zweiten Arbeitsphase sich erreichen läßt, daß der Multiplikatorkolben bei beendeter Formfüllung bereits mitläuft. Hierdurch läßt sich jede Verzögerung beim Druckaufbau zwischen der zweiten und dritten Arbeitsphase ausschließen.

Eine Druckgießmaschine, die in der angegebenen Weise ausgebildet ist, weist verhältnismäßig geringe bewegte Massen auf, führt zu einem schnellen, verzögerungsfreien Druckaufbau während der Einpreßphase und ermöglicht eine hohe Beschleunigung beim Übergang von der ersten zur zweiten Arbeitsphase.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Das dargestellte Einpreßteil gehört einer Kaltkammer-Druckgießmaschine an, bei welcher das Einpressen in drei Phasen erfolgt. Im Preßzylinder 1 ist der Preßkolben 2 axialverschieblich geführt. Er ist über die Kolbenstange 3, welche den Rückzugsraum k durchsetzt, mit dem nichtgezeigten Schußkolben verbunden. Die KoI-

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benseite 5 des Preßkolbens 2 ist dem Arbeitsraum 6 zugekehrt. In diesen Arbeitsraum 6 führt die Druckmittelzuleitung 7 für die erste Arbeitsphase sowie die Druckmittelzuleitung 8 für die zweite Arbeitsphase.

An den Preßzylinder 1 schließt in axialer Richtung der Multiplikatorzylinder 9 an. In diesem ist der Multiplikatorkolben 10 axialverschieblich geführt. Seine Kolbenstange 11 durchsetzt den Vorspannraum 12 sowie das Abschlußteil 13» in welchem sie axialbeweglich geführt ist. Mit dem vorderen Ende ragt die Kolbenstange 11 in den Arbeitsraum 6 ein.

Der Multiplikatorkolben 10 und seine Kolbenstange 11 sind weitgehend hohl gehalten; in der Kolbenstange 11 ist das Sackloch lh vorgesehen, und der Multiplikatorkolben 10 weist die becherförmige Ausnehmung 15 auf, die mit dem Sackloch 1^- in Verbindung steht und kolbenseitig offen ist.

Unmittelbar am Multiplikator ist der Hochdruckspeicher 16 angeordnet, dessen Gasseite über die Leitung 17 an den Raum 18 vor der Kolbenseite des Multiplikatorkolbens angeschlossen ist. Das Druckgas ist verhältnismäßig hoch gespannt. Solange der Multiplikatorkolben in Ruhe gehalten werden soll, wird im Vorspannraum ein den Druck im Raum 18 kompensierender Gegendruck aufrechterhalten.

Der Vorspannraum 12 kann an den Niederdruckspeicher 18 angeschlossen werden. In die Verbindungsleitung 19 zwischen dem Niederdruckspeicher 18 und dem Vorspannraum 12 ist das Ventil 20 eingebaut, dessen Verschlußstück 21 dem Druck des Druckmittels in der Leitung 22 ausgesetzt ist, die zu dem Wegeventil 23 führt. Mittels dieses Wegeventils 23 kann die Leitung 22 entweder an den Druck in der Pumpenleitung 2k, oder an den Druck in der Umgebung des Tanks 25 angeschlossen werden.

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Die Druckmittelzuleitung 8 ist an den Hochdruckspeicher 26 angeschlossen. Dabei ist in die Verbindungsleitung 8 das Ventil 27 eingebaut, dessen Verschlußstück 28 mit dem Kolben 29 fest verbunden ist, der in der Bohrung 30 axial verschoben werden kann. Kolbenseitig ist der Kolben 29 dem Druck in der Leitung ausgesetzt. Diese Leitung 31 kann mittels des Wegeventils 32 entweder an die Leitung 33 angeschlossen werden, die ihrerseits mit der Pumpenleitung 24 verbunden ist, oder sie kann an die zum Tank 34 führende Leitung 35 angeschlossen werden. Der stangenseitige Raum 36 ist über die Leitung 37 an den Tank 38 angeschlossen.

Das Ausschieben des drucklosen Mediums im Rückzugsraum k beim Vorgang des Preßkolbens 2 während der ersten Arbeitsphase erfolgt über die Öffnung 39· Während der zweiten und dritten Arbeitsphase kann zusätzlich noch Öl über die Öffnung kO entweichen. Diese ist über die Leitung 41 mit der Leitung k2 verbindbar oder gegenüber dieser absperrbar. Die Leitung k2 ist über die Leitung 43 an den Tank kk angeschlossen.

Zum Absperren der Leitung kl von der Leitung k2 oder zum Verbinden dieser beiden Leitungen dient das Ventil 45. Dessen Verschlußstück 46 ist fest mit dem Kolben 47 im Zylinder 48 verbunden. In den kolbenseitigen Raum 49 mündet die Leitung 50, die an die Leitung 31 angeschlossen ist. Mach dem stangenseitigen Raum 51 führt die Leitung 52, weiche mittels des Wegeventils 32 entweder über die Leitung 33 aⁿ die Pumpenleitung 24 oder über die Leitung 35 an den Tank 34 angeschlossen werden kann.

Das Wegeventil 23 wird hydraulisch durch den Druck in der Leitung 24 betätigt, die auch zum Hochdruckspeicher 26 führt.

Zum Einpressen wird bei verschlossenem Ventil 27 und ruhendem Multiplikatorkolben 10 Druckmittel über die Leitung 7 in den Arbeitsraum 6 geleitet. Infolgedessen wird der Preßkolben 2 in

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der ersten Arbeitsphase mit relativ kleiner Geschwindigkeit auf der Zeichnung nach links verschoben. Dadurch wird das Metall in die Form geschoben. Die Öffnung 40 ist verschlossen. Die Öffnung 39 ist offen.

Am Ende der ersten Arbeitsphase wird das Ventil 32 umgeschaltet. Hierdurch werden die Leitungen 31 und 50 über die Leitung 35 mit dem Tank 3k verbunden. Infolgedessen werden die Ventile 27 und 45 geöffnet, und es gelangt Druckmittel aus dem Hochdruckspeicher 26 in den Arbeitsraum 6. Außerdem wird der Rückzugsraum 4 mit der Leitung 42 verbunden. Mit Beginn der zweiten Phase werden daher der Druck auf dem Preßkolben 2 und dessen Geschwindigkeit blitzartig gesteigert, wobei größeren Ölmengen aus dem Rückzugsraum 4 die Möglichkeit zum Entweichen gegeben wird. Das Öl wird teilweise über die Öffnung 40 und die Leitung 41 zur Leitung 42 und damit nach dem Niederdruckspeicher 18 geleitet. Dieser steht nur unter sehr geringem Druck. Dadurch, daß dem Öl im Rückzugsraum 4 in der zweiten Phase eine zusätzliche Möglichkeit zum nahezu drucklosen Entweichen aus dem Rückzugsraum gegeben wird, wird praktisch jeder Druckaufbau im Rückzugsraum 4 unterbunden, so daß der Preßkolben 2 hoch beschleunigt wird und rasch die in der zweiten Arbeitsphase gewünschte Geschwindigkeit erreicht.

Mit zunehmender Formfüllung wird im Arbeitsraum 6 ein erhöhter Druck aufgebaut. Sobald dieser erhöhte Druck einen gewünschten Vert annimmt, wird das Wegeventil 23 betätigt. Infolgedessen wird die Leitung 22 mit dem Tank 25 verbunden, und das Verschlußstück 21 wird in seine Öffnungsstellung gedrückt. Daher kann das Druckmittel aus dem Vorspannraum 12 über die Leitung 19 in den Niederdruckspeicher 18 entweichen, so daß der Multiplikatorkolben 10 von dem unter Hochdruck stehenden Druckgas des Druckspeichers 16 in der dritten Arbeitsphase nach links geschoben wird, wodurch infolge der Druckmultiplikation der Druck im Arbeitsraum 6 beachtlich erhöht wird. Durch den erhöhten Druck wird das Ver-

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schlußstück 28 selbsttätig in die Schließlage gebracht, so daß der Hochdruckspeicher 26 nunmehr vom Arbeitsraum 6 abgetrennt ist. Die Arbeitsweise wird so ausgerichtet, daß der Speicher 26 abgetrennt wird, bevor der Druck im Arbeitsraum 6 den Druck des Speichers 26 erreicht.

Die Öffnungsweite des Verschlußstückes 21 ist mittels der Handspindel 53 einstellbar ausgebildet. Es besteht daher die Möglichkeit, mehr oder weniger drosselnd auf das Entweichen des Hydraulikmediums aus dem Vorspannraum 12 einzuwirken.

Die Regulierung des Stickstoffdruckes im Raum 18 und damit des Multiplikator-Enddruckes wird durch entsprechende Erhöhung, bzw. Minderung des Ölanteiles im Kolbenspeicher 16 bewirkt.

Mittels des Magnetventil es 5^- kann der Beginn des Einsetzens der Multiplikator-Kolbenbewegung in weiten Grenzen variiert werden. In diesem Fall wird dafür gesorgt, daß das Ventil 5^ mit der zweiten Arbeitsphase betätigt wird. Es ist mit einem Zeitglied verbunden. Sobald die eingestellte Zeit abgelaufen ist, wird das zuvor blockierte Wegeventil 23 freigegeben, worauf dieses umsteuert, so daß der Raum 55 entlastet wird und das Verschlußstück 21 öffnet.

Um den Multiplikatorkolben gegebenenfalls wegabhängig schalten zu können, ist noch ein Wegeventil 56 vorhanden, welches in Abhängigkeit von dem Weg, beispielsweise der Kolbenstange des Schußkolbens, verstellt wird. Durch dieses Verstellen gelangt der Druck in der Leitung 24 an das Wegeventil 23 und bewirkt dessen Verstellen.

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Claims

240H71 Ansprüche

1. Einpreßteil an nach dem Mehrphasenprinzip arbeitenden Kaltkammer-Druckgießmaschinen mit Multiplikator, dessen Kolben unter Vorspannung eines Druckmittels im Vorspannraum steht, das über ein Ventil an einen Niederdruckspeicher anschließbar und ventillos sowie mitsamt seiner Kolbenstange bis auf eine dem Arbeitsraum zugekehrte Stirnwand hohl ausgebildet und der Beaufschlagung vom Druckgas eines Hochdruckspeichers unterworfen ist und mit einem Preßkolben, der durch eine Kolbenstange mit dem Schußkolben verbunden und im Preßzylinder axialverschieblich ist, wobei seine Kolbenstange den Rückzugsraum durchsetzt und seine Kolbenseite dem Arbeitsraum zugekehrt ist, nach dem das Druckmittel für die beiden ersten Arbeitsphasen zuleitbar ist und wobei ein Schalter zum Zuschalten des Druckmittels für die zweite Arbeitsphase vorhanden ist und in der Druckmittelzuleitung für die zweite Arbeitsphase nach dem Arbeitsraum ein Ventil eingebaut ist, dessen Verschlußstück dem Druck vom Druckmittel unterliegt, das über den Schalter an den Pumpendruck oder an den Druck der Umgebungsluft anschließbar ist und wobei dem gleichen Druck, dem das Verschlußstück in der Druckmittelzuleitung für die zweite Arbeitsphase liegenden Ventils ausgesetzt ist, das Verschlußstück eines Ventils in einer Verbindungsleitung zwischen einem Niederdruckspeicher und einer zusätzlichen Öffnung im Rückzugsraum unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (21) des Ventils (20) in der Leitung zwischen Vorspannraum (12) und Niederdruckspeicher (18) mittels eines druckbetätigten Ventils (23) dem Druck eines druckbelasteten oder eines entspannten Druckmittels aussetzbar ist.

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2. Einpreßteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungshub des Verschlußstückes (21) einstellbar ist.

3. Einpreßteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der· Druckbetätigungsanschluß des Ventils (23) parallel zum Druckspeicher (26) für die zweite Arbeitsphase liegt.

4. Einpreßteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Preßkolben (2) aus schaltbares Ventil (56) vorhanden ist, welches in Abhängigkeit von der Stellung des Preßkolbens (2) druckbehaftetes oder entspanntes Druckmittel an das druckbetätigte Ventil (23) leitet.

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