DE2614104C2

DE2614104C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen des Nachdrucks bei einer Kaltkammer-Druckgießmaschine

Info

Publication number: DE2614104C2
Application number: DE19762614104
Authority: DE
Inventors: Eduard Gossau Beyer
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1975-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1982-10-07
Also published as: DE2614104A1; CH598891A5; IT1058872B; FR2306036A1; GB1546471A; FR2306036B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen des Nachdrucks bei einer Kaltkammer-Druckgießmaschine mittels eines Multiplikators, dessen Multiplikatorkolben niederdruckseitig ständig durch den Druck eines gespeicherten kompressiblen Druckmittels beaufschlagt wird, wobei zur Schaffung des Drucks auf der Hochdruckseite des Multiplikators der

Druck in einem Gegendruckraum des Multiplikators verringert wird und wobei das übrige Hydrauliksystem von der Hochdruckseite des Multiplikatorsystems isoliert wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 21 22 797) wird das Aufbringen des Nachdrucks durch gedrosselten Abfluß von Druckmittel aus dem Gegendruckraum des Multiplikators eingeleitet, so daß der Multiplikatorkolben gerade zu Beginn des Nachdruckaufbaus beschleunigt werden muß. Daraus resultiert eine unerwünschte Verzögerung des Nachdruckaufbaus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau bzw. das Wirksamwerden des Nachdrucks in kürzest möglicher Zeit zu bewerkstelligen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Einpreßvorgangs ein von der Schußbewegung isoliertes, hochgespanntes Druckmittelkissen an der hochdruckseitigen Druckfläche des Multiplikatorkolbens bereitgestellt, zum Nachdrücken auf der Hochdruckseite des Multiplikators ausgelöst und weitgehend verzögerungsarm dem Arbeiisdruckraurn des Schußzylinders zugeführt wird.

Bei der Erfindung wird das Druckmittelkissen zeitlich parallel zur ablaufenden Schußbewegung, jedoch ohne deren Beeinflussung und ohne frühzeitige zusätzliche Beanspruchung des Schußzylinders, bereitgestellt. Bei der Auslösung des schon vor dem Ende der Schußbewegung einsatzbereiten Druckmittelkissens wird eine sehr rasche Fortpflanzung des Nachdrucks in den Arbeitsdruckraum des Schußzylinders und das Wirksamwerden desselben am sich abkühlenden Metall im Formhohlraum mit der geringstmöglichen Verzögerung möglich.

Für eine Reihe von Einsatzfällen ist es vorteilhaft, die Höhe des Nachdrucks einstellen zu können. In Weiterbildung der Erfindung bevorzugte Möglichkeiten hierzu sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet. Vorzugsweise ist die Freigabe des Nachdrucks in bezug auf das Ende des Formfüllvorgangs zeitlich verschiebbar und ist die Steilheit des Nachdruckanstiegs je nach den technologischen Erfordernissen einstellbar, wobei die notwendigen Steuerungsmaßnahmen hochdruckseitig erfolgen können.

In Ausgestaltung der Erfindung werden die Erzeugung des variablen Steuerdrucksignals zur Vorgabe eines Staudrucks im Gegendruckraum des Multiplikators, die Einsteilung der Steilheit des Nachdruckanstiegs und das Auslösen der Zuführung des Druckmittelkissens zum Arbeitsdruckraum des Schußzylinders zentral programmiert getätigt, wodurch sich die Steuerung des Verfahrens besonders einlach und variabel gestalten läßt.

Vorzugsweise wird das übrige Hydrauliksystem vor der Zuführung des Nachdrucks mittels eines vom ansteigenden Arbeitsdruck im Schußzylinder hergeleiteten Steuerdruckes von der Hochdruckseite des Mulitiplikatorsystems isoliert. Hierdurch wird das übrige Hydrauliksystem niedrigeren Drucks vor Überbeanspruchung geschützt und wird eine Veslangsamung des Nachdruckaufbaus durch unerwünscht weite Nachdruckausbreitung vermieden.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mil einem einen Stufenkolben aufweisenden Multiplikator, dessen Niederdruckseite an einen Speicher für ein kompreisibles Druckmittel angeschlossen ist, dessen Gegendruckraum zur Schaffung des Drucks auf der Hochdruckseite de.' Multiplikators druckentlastbar ist und dessen Hochdruckseite an den SchuQzylinder angeschlossen ist. Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine auf eine Leitung zwischen der Hochdruckseite des Multiplikators und dem Schußzylinder wirkende Zuschalteinrichtung zum Zuschalten des Nachdrucks vorgesehen ist. Diese Ausbildung in der Vorrichtung erbringt die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschilderten Vorteile.

ίο Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung hinsichtlich konkreier Schaltungsmaßnahmen zur Druckentlastung des Gegendruckraums sind in den Ansprüchen 9 und 10 gekennzeichnet Die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 erlaubt die genaue, gut reproduzierbare, auch fernbetätigbare. Einstellung beliebiger Staudruckwerte im Gegendruckraum des Multiplikators und damit beliebiger Nachdruckwerte. Mit Hilfe des elektromagnetisch betätigbaren 2/2-V/egeventils kann man einen voreingestellten Staudruckwert in digitaler Schaltungsweise im Gegendruckraum des Multiplikators wirksam werden lassen. Die F. Blähung gemäß Anspruch 10 ist digital betreibbar.

Weiterbildungen der Erfindung in Richtung konkreter !Schaltungen der Zuschalteinrichtung sind in den Ansprüchen 11 und 12 gekennzeichnet Diese Schaltungen ermöglichen ein besonders rasches Zuschalten des Multiplikators zum Schußzylinder. Bei der Schaltung gemäß Anspruch 11 begrenzt der verstellbare Anschlag den Ventilhub und damit die Steilheit des Nachdruckanstiegs. Bei der Schaltung gemäß Anspruch 12 gewährleistet das Druckreduzierventil je nach Maß seiner Vorsteuerung eine genau reproduzierbare Einstellung der Höhe des Nachdrucks. Durch das stetig verstellbare, elektrohydraulische Druckreduzierventil läßt sich eine genaue, fernbetätigte Einstellung der Nachdruckwerte erreichen.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 läßt sich eine mitunter erforderliche Verschiebung des Ansprechzeitpunktes der Zuschaltcinrichtung realisieren. Das weitere 2/2-Wegeventil dient der Verzögerung der Wirkung des am Ende der Formfüllphasc im Schußzylinder ansteigenden Drucks, der den Kolben des Verzögerungsventils entgegen dem Druck des Zweimedium-Druckspeichers zu verschieben sucht.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 läßt sich der Arbeitsdruckraum des SchuRzylinders vor der Nachdruckbeaufschlagung vom Zweimedium-Druckspeicher sicher trennen. Damit wird der Gefahr vorgebeugt, daß sich der Druck des Hochdruckkissens für den Nachdruck in die nicht hierfür ausgelegten Teile der Hydraulikanlage der Druckgießmaschine fortpflanzt.

Die Ruckstellung des Multiplikatorkolbens nach beende· srn Einpießzyklus geschieht vorzugsweise durch gleichzeitige Beaufschlagung des Gegendruckraums und des Hochriruckraums, so daß die Ringfläche des Multiplikatorkolbens und damit dessen Masse kleingehalten werden können bzw. auf eine gesonderte Hochdruckpumpe zur Rückstellung des Multiplikatorkolbens und zum erbeuten Verdichten des kompressib- |en Druckmittels verzichtet werden kann.

Diie Erfindung wird nachfolgend anhand von ^;n der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung des Multiplikators zum Schußzylinder einer horizontalen Kaltkammer-Druckgießmaschine mit dem Wirkschema einer ersten Ausführunesform einer Vorrichtung gemäß der Erfin-

dung;

F i g. 2 das Wirkschema einer dem Multiplikator und dem Schußzylinder nach Fig. t zugeordneten, zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Es sind in F i g. I Hauptteile einer Kaltkammer-Druckgießmaschine, nämlich ein Schußzylinder 1, ein Z'veimedium-Druckspeicher 2 und ein Multiplikator 3 schematisch veranschaulicht.

Ein im Schußzylinder 1 verfahrbarer Schußkolben Il steht mit Hilfe einer Kolbenstange 12 mit einem nicht gezeigten Gießkolben in Verbindung.

Der Arbeitsdruckraum 13 im Schußzylinder 1 und der Zweimedium-Druckspeicher 2. welcher einen fliegenden Kolben 21 aufweist, sind über eine kurze Leitung 25 großen Querschnittes sowie ein darin vorgesehenes Schußventil 26 miteinander verbindbar.

Der Multiplikator 3 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 31 und einem in der Gehäusebohrung verschiebbar angeordneten Multiplikatorkolben 32. Der obere Teil 33 der Gehäusebohrung und der untere Teil 34 mit kleinerem Durchmesser nehmen die entsprechenden Abschnitte 35 und 36 des Multiplikatorkolbens 32 auf. der als dickwandiger Hohlkörper, vorzugsweise aus einem Leichtmetall, hergestellt ist, damit seine Massenträgheit kleingehalten werden kann.

Es werden durch die gestufte, volle Druckfläche des großquerschnittigen Kolbenabschnittes 35 (in Fig. I oben) und die dieser gegenüberliegende, kreisförmige Wandpartie des Gehäuses 31 ein Niederdruckraum 37, durch die Ringfläche des großquerschnittigen Kolbenabschnittes 35, die Mantelfläche des kleinquerschnittigen Kolbenabschnittes 36 und die denen gegenüberliegende Gehäusewandung ein Gegendruckraum 38 sowie durch die Kreisfläche des kleinquerschnittigen Kolbenabschnittes 36 und die dieser gegenüberliegende kreisförmige Wandpartie des Gehäuses 31 ein Hochdruckraum 39 begrenzt.

Der Niederdruckraum 37 steht über eine ständig offene Leitung 40 mit einem Druckspeicher 41 großen Rauminhaltes in Verbindung, in dem ein gasförmiges Druckmittel konstanter Einfüllmenge gespeichert ist.

Im Anschluß an eine vom Gegendruckraum 38 abgehende Leitung 45 ist ein vorsteuerbares Druckbegrenzungsventil 46 in Patronenausführung zur Einstellung des Staudruckes im Gegendruckraum 38 vorgesehen. Vom Ausgang des Druckbegrenzungsventils 46 führt eine Leitung 47 in den Druckmittelbehälter 48 des Hydrauliksystems der Druckgießmaschine.

An den Steueranschluß des Druckbegrenzungsventils 46 schließt sich über Leitungen 48 und 50 und ein zwischen diese geschaltetes 2/2-Wegeventil 51 mit elektromagnetischer Betätigung ein elektrohydrauiisches Druckregelventil 52 an. Das letztere kann zwischen der voll geöffneten und der geschlossenen Stellung stetig eingestellt werden und ist ausgangsseitig mit Hilfe einer Leitung 53 mit dem Druckmittelbehälter 48 verbunden.

Die Steuerwicklung des 2/2-Wegeventils 51 und diejenige des elektrohydraulischen Druckregelventils 52 stehen je über eine elektrische Leitung 54 bzw. 55 mit einer zentralen Steuereinheit 56 in Verbindung, die durch ein gespeichertes Programm für den Druckgießbetrieb geführt wird.

Über die Leitung 45 ist noch ein ungesteuertes Rückschlagventil 57 am Gegendruckraum 3» angeschlossen, das über eine Leitung 58 und ein in dieser vorgesehenes 2/2-Wegeventii 59 mit elektromagnetischer Betätigung mit einer Pumpe 60 in Verbindung steht. Die Steuerwicklung des 2/2-Wegeventils 59 weist über eine elektrische Leitung 61 eine Wirkverbindung mit der zentralen Steuereinheit 56 auf.
■i Ein als steuerbares Rückschlagventil 66 ausgebildetes Zuschaltorgan ist mit dem Hochdruckraum 39 über eine kurze Leitung 65 großen Querschnitts verbunden, die in einen Ventilraum zwischen dem Ventilsitz und der Schulterfläche des Ventilkörpers mündet. Die Leitung ίο 65 verbindet weiter einen Ventilraum vor der durch den Ventilsitz begrenzten Kreisfläche des Ventilkörpers mit dem Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1.

Es sind an die Leitung 65 am Ausgang des Hochdruckraumes 39 ein mit der Leitung 58 verbunde-Ii nes ungesteuertes Rückschlagventil 67 und eine Leitung 68 angeschlossen, die zum Steueranschluß des Rückschlagventils 66 verläuft. Die durch die kleinquerschnittige Steuerleitung 68 gegebene Wirkung ist mittels der Drossel 69 angedeutet.

Das Rückschlagventil 66 weist einen zur Begrenzung des Ventilhubes in der Rückwand des Ventilgehäuses vorgesehenen verstellbaren Anschlag 70 auf. Der letztere ist mit einem fernsteuerbaren Antrieb 71 versehen, welcher über eine Leitung 72 an die zentrale Steuereinheit 56 angeschlossen ist.

Dem Steueranschluß des Rückschlagventils 66 ist über fc'ne weitere Leitung 74 ein vom Arbeitsdruck im Schußz'ünder 1 betätigtes 2/2-Wegeventil 73 vorgeschaltet. In dessen einem Durchflußkanal ist ein Rückschlagventil 75 vorgesehen. Eine Leitung 76 verbindet den Ausgang des hydraulisch betätigten 2/2-Wegeventils 73 mit dem zwischen dem Rückschlagventil 66 und dem Schußzylinder 1 verlaufenden Abschnitt der Leitung 65.

Der erste Steuereingang 77 des hydraulisch betätigten 2/2-Wegeventils 73 zu dessen kleinerem Steuerkolben steht mittels einer Leitung 78 mit dem Ausgang des Druckspeichers 2 in Verbindung, sein zweiter Steuereingang 79 zum größeren Steuerkolben über die Leitung 80 mit dem Ausgangeines Verzögerungsventils 81.

Das Verzögerungsventil 81 ist bekannterweise mit einem Differentialkolben 82 versehen, dessen Kolbenstange 83 in eine Verlängerung 84 mit verstellbarer Anschlagspinde! 85 des Ventilgehäuses einfahren kann. (5 Die Anschlagspindel 85 steht mit einem fernsteuerbaren Antrieb 86 in Getriebeverbindung, der über eine Leitung 87 mit der zentralen Steuereinheit 56 verbunden ist.

Die kolbenstangenseitige Druckkammer des Verzögerungsventils 81 ist über eine Leitung 88 an die vom Druckspeicher 2 kommende Leitung 78 angesch¹ ssen. Der Eingang des Verzögerungsventils 81 ist über eine Leitung 89 an den Ausgang eines 2/2-Wegeventils 90 angeschlossen, das durch den Differentialkolben 82 über einen Stößel 91 mechanisch steuerbar ist Der eine Durchflußkanal im 2/2-Wegeventil 90 weist eine Drossel 92 auf. Eingangsseitig ist das 2/2-Wegeventil 90 mittels einer Leitung 93 an die Leitung 76 angeschlossen, die ihrerseits mit der Leitung 65 in Verbindung steht

In der Leitung 65 ist zwischen dem Schußzylinder 1 und dem Schußventil 26 ein in den beiden Hubrichtungen des zugehörigen Ventilkörpers steuerbares Rückschlagventil 94 vorgesehen. Die beiden Steuereingänge desselben sind über Leitungen 95 und 96 einem Einbzw, einem Ausgang eines hydraulisch betätigten 4/2-Wegeventils 97 aufgeschaltet Der andere Eingang des 4/2-Wegeventils 97 sowie der zu dessen kleinerem

Steuerkolben führende Stcuercingang 98 desselben stehen gemeinsam über eine Leitung 99 mit dem Druckspeicher 2 in stetiger Druckverbindung.

Der andere Ausfang des 4/2-Wegeventils 97 ist über eine Leitung 100 mit dem Druckmittelbehälter 48 und der Steuereingang 101 des 4/2-Wegeventils 97 zu dessen größerem Steucrkolben über eine weitere Leitung 102 sowie H^;e daran anschließende Leitung 65 mit dem Arbeitsdrjckraum 13 des Schußzylinders 1 verbunden.

Das Schußventil 26 steht über eine Leitung 103 mit der zentralen Steuereinheit 56 in WirkverbinHung.

Die Schaltanordnung gemäß F ι g. 1 gestattet folgende Arbeitsweise:

Die Pumpe 60 lädt den Hochdruckraum 3 und durch die Druckleitung 58 den Gegendruckraum 38 des Multiplikators 3 auf, wodurch der Mulitplikatorkolben 32 in seine in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung gestellt wird. Darauf wird das 2/2-Wegeventil 59 geschlossen.

Das elektromagnetisch betätigte 2/2-Wegeventil 51 und das hydraulisch betätigte 2/2-Wegeventil 73 .·■ befinden sich in den Schaltstellungen nach Fig. 1. Das Druckbegrenzungsventil 46 sperrt die Leitung 45, das Rückschlagventil 66 die Leitung 65.

Bei Beginn der Schußbewegung des Schußkolbens 11 im nächstfolgenden Zyklus wird das 2/2-Wegeventil 51 ·. in die Durchlaßstellung umgesteuert. Das Druckbegrenzungsventil 46 läßt aus dem Gegendruckraum 38 über die Leitungen 45, 47 soviel Druckmittel in den Behälter 48 abfließen, bis der Druck im Gegendruckraum 38 mit einem am elektrohydraulischen Druckregelventil 52 in vorgegebenen Wert übereinstimmt, und schließt sodann. Dabei wird der Multiplikatorkolben 32 durch den Gasdruck im Niederdruckraum 37 gegen den Hochdruckraum 39 hin bis zum Druckausgleich in beiden Räumen verschoben. π

Die Höhe des im Hochdruckraum 39 zum Einsatz bereitstehenden Nachdruckes, das Hochdruckkissen, ist außer vom Druck im Speicher 41 und vom Verhälntis der hoch- und niederdruckseitigen Druckflächen des Multiplikatorkolbens 32 (max. Druckverstärkung) noch -»o vom Druck im Gegendruckraum (38) abhängig.

Die Druckverstärkung des Multiplikators 3 mit einem gegebenen Flächenverhältnis an dessen Kolben 32 kann also mit Hilfe am elektrohydraulischen Druckregelventil 52 eingestellter Druckwerte zwischen Null und einem 4-, durch das Flächenverhältnis am Multiplikatorkolben 32 bestimmten Höchstwert stetig verändert werden.

Diese Steuerung ist parallel zum Ablauf der Schußbewegung des Schußkolbens 11 ohne Beeinflussung von dessen Geschwindigkeit und ohne eine frühzeitige Verminderung des geforderten Nachdruckes durchführbar, wobei der Multiplikatorkolben 32 seine jeweilige neue Position wegen seiner niedriggehaltenen Massenträgheit schnell einnimmt

Der gegen das Ende der Formfüllphase im Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 ansteigende Druck beaufschlagt über die Leitungen 65,76,93 gemäß F i g. 1 durch das 2/2-Wegeventil 90 und über die Leitung 89 den Differentialkolben 82 des Verzögerungsventils 81, an dessen Ringfläche der Druck des Druckspeichers 2 liegt

Zufolge dem Verhältnis der beiden Druckflächen des Differentialkolbens 82 zueinander ist der zu dessen Verschieben erforderliche Druck kleiner als derjenige, welcher für die Umschaltung des 2/2-Wegeventils 73 benötigt wird. Der Differentiaikoiben 82 wandert daher unter dem ansteigenden Druck im Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 in einer bestimmten Zeit in seine durch die Position dos verstellbaren Anschlages 85 gegebene Endstellung. Daher kann eine Rückstellfeder das 2/2-Wegeventil 90 in die andere Schaltstellung drücken, so daß der mit der Drossel 92 versehene Durchflußkanal mit den angeschlossenen Leitungen 93, 89 fluchtet. Hierdurch wird der Druckanstieg in der der Kreisfläche des Differentialkolbens 82 zugeordneten Druckkammer gedämpft.

Je nach Einstellung der Anschlagspindel 85 kann sich der Druck in dieser Druckkammer früher oder später aufbauen. Nachdem der Differentialkolben 82 zum Stillstand gekommen ist, baut sich davor ein Druck auf, der über die Leitung 80 das 2/2-Wegeventil 73 entgegen dem Druck des Druckspeichers 2 in seine andere Schaltstellung umsteuert.

Das steuerbare Rückschlagventil 66 öffnet zufolge der Entlastung seines Steuereinganges schlagartig bis zum eingestellten Anschlag 70. Dadurch schießt das Hochdruckkissen aus dem Hochdruckraum 39 durch die Leitung 65 sofort in den Arbeitsdruckraum 13. Bei dieser Fortpflanzung des Nachdruckes mit einer durch die Einstellung des Anschlages 70 im Rückschlagventil 66 bestimmten Geschwindigkeit ist eine Druckmittelmasse zu beschleunigen, welche aufgrund des Flächenverhältnisses am Multiplikatorkolben 3 auf den unbedingt notwendigen Betrag reduziert ist.

Parallel zum Nachlassen der durch das Hochdruckkissen auf den Multiplikatorkolben 32 ausgeübten Druckkraft nach dem Öffnen des Rückschlagventils 66 entsteht eine zunehmende Differenzkraft zwischen den gegensinnigen Kräften, die vom sich nur geringfügig ändernden Gasdruck im Niederdruckraum 37 einerseits und vom konstant eingestellten Staudruck im Gegendruckraum 38 sowie vom Hochdruckkissen andererseits am Multiplikatorkolben 32 erzeugt werden. Die zunehmende Difierenzkraft drückt den mit niedriger Massenträgheit ausgebildeten Multiplikatorkolben 32 dem weichenden Hochdruckkissen mit einer praktisch vernachlässigbaren Verzögerung nach, so daß der Aufbau des Nachdruckes im Arbeitsdruckraum 13 hinter dem Schußkolben 11 innerhalb der kürzestmöglichen Zeitspanne nach dem Zuschaltbefehl gewährleistet ist.

Wegen des Leckstromes, welcher insbesondere unter dem erhöhten Druck in der Nachdruckphase stets durch die Dichtung zwischen dem Schußkolben 11 und der Wand des Schußzylinders 1 tritt, kommt der Muitiplikatorkolben 32 nicht zum Stillstand. Vielmehr vollführt er während der Nachdruckphase eine Kriechbewegung, um den vom Leckstrom verursachten Druckverlust auszugleichen. Dabei bleibt die erforderliche Höhe des Nachdruckes aufgrund eines zufolge dem im Gegendruckraum 38 eingestellten Staudruck fortbestehenden dynamischen Kräftegleichgewichtes bis zum Ende der Nachdruckphase aufrechterhalten.

Die Umsteuerung des 4/2-Wegeventils 97 erfolgt durch den am Ende der Formfüllphase zunehmenden Druck im Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1, unter dessen rasch wachsendem Einfluß auf den größeren Steuerkolben am Steuereingang 101 des 4/2-Wegeventils 97, früher als die Umschaltung des 2/2-Wegeventils 73 zur Freigabe des Hochdruckkissens. Das beidseitig steuerbare Rückschlagventil 94 schließt unter dem Druck des Druckspeichers 2, der ihm in der Schaltstellung des 4/2-Wegeventils 97 mit den gekreuzten Durchflußkanäien in schließendem Sinne zugeleitet wird, sofort und trennt damit ungeachtet der Schaltstellung des Schußventils 26 den Druckspeicher 2 vom

Schußzylinder 1 unmittelbar vor dessen Beaufschlagung durch den hochgespannten Nachdruck ab.

Hierdurch wird ein Eindringen des Hochdruckkissens in den Druckspeicher 2, damit ein Druckverlust bzw. verzögerter Druckaufbau im Arbeitsdruckraum 13 des -, Schußzylinders 1 und eine schädliche Überbeanspruchung des Druckspeichers 2 verhütet.

Die in V i g. 2 veranschaulichte zweite Ausführungsform der erfinciungsgemäßen Vorrichtung könnte wahlweise zur Anwendung gelangen. Auf die Darstel- _!0 lung der aus F i g. 1 bekannten Teile wurde verzichtet. Vom Gegendruckraum 38 des Multiplikators 3 geht eine Leitung 145 mit einem steuerbaren Rückschlagventil 146 ab, von dessen Ausgang eine Leitung 147 zum Druckmittelbehälter 48 des Hydrauliksystems der ,.-, Gießmaschine verläuft. Der Steueranschluß des Rückschlagventils 146 ist über zwei Leitungen 149 und 150 und ein zwischen diese geschaltetes 2/2-Wegeventil 151 mit elektromagnetischer Betätigung ebenfalls mit dem Druckmitteibehäiier4S und ü'uci eine ui tue Leiiüng 552 mit der Leitung 145 am Ventileingang verbunden. Die Drosselwirkung der kleinerquerschnittigen dritten Leitung 152 wurde mittels einer Drossel 153 angedeutet.

Die Steuerwicklung des 2/2-Wegeventils 151 steht über eine elektrische Leitung 154 mit der zentralen Steuereinheit56(vgl. Fig. 1)in Verbindung.

In der vom Hochdruckraum 39 des Multiplikators 3 zum Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 verlaufenden kurzen Leitung 65 großen Querschnittes (vgl. Fig. 1) ist ein vorsteuerbares Rückschlagventil 166 _)n angeordnet. Im Gegensatz zum Ausführungsbe'spiel nach F i g. 1 ist der vom Hochdruckraum 39 ankommende Abschnitt der Leitung 65 jetzt gegenüber der durch den Ventilsitz begrenzten Kreisfläche des Ventilkörpers angeschlossen. Gegenüber der ringförmigen Schulterfläche des Ventilkörpers führt die Leitung 65 weiter zum Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1.

Der Steueranschluß des vorsteuerbaren Rückschlagventils 166 steht über eine Leitung 168 mit dem vom Hochdruckraum 39 ankommenden Abschnitt der Leitung 65 und über eine weitere Leitung 174 mit dem Eingang eines vom Arbeitsdruck im Schußzylinder 1 betätigtes 2/2-Wegeventil i 73 in Verbindung. Die in den Leitungen 168 bzw. 174 engen Querschnittes auftretende Drosselwirkung wurde mit Hilfe der Drosseln 169 bzw. 148 angedeutet.

Der blockierte Durchflußkanal des hydraulisch betätigten 2/2-Wegeventils 173 liegt in der Schaltstellung gemäß F i g. 2 zwischen der Leitung 174 und einer weiteren Leitung 175, die zum Eingang eines Druckreduzierventils 180 in Patronenausführung führt. Der Ausgang des Druckreduzierventils 180 ist mit Hilfe einer Leitung 176 an den zum Schußzylinder 1 verlaufenden Abschnitt der Leitung 176 an den zum Schußzylinder 1 verlaufenden Abschnitt der Leitung 65 angeschlossen.

Der erste Steuereingang 177 des hydraulisch betätigten 2/2-Wegeventils 173 zu dessen kleinerem Steuerkolben ist über eine Leitung 178 mit dem Ausgang des Druckspeichers 2 (vgl. Fig. 1) verbunden. Der zweite Steuereingang 179 des 2/2-Wegeventils 173 zu dessen größerem Steuerkolben steht ebenfalls mit der Leitung 176 in Verbindung. Es könnte jedoch zwischen dem zweiten Steuereingang 179 und der Leitung 176 die Verzcgerungsschaltung gemäß F i g. 1 mit dem Verzögerungsventil 81 und dem von diesem betätigten 2/2-Wegeventil 90 angeschlosseti werden.

Dem Steueran'chluß des Druckreduzierventils 180 schließt sich über eine weitere Leitung 181 ein elektrohydraulisches Druckregelventil 182 an, das zwischen der vollgeöffneten und geschlossenen Stellung stetig verstellbar ist. Der Ausgang des letzteren steht über eine Leitung 183 mit dem Druckmittelbehälter 48 in Verbindung.

Die Steuerwicklung des elektrohydraulischen Druckregelventils 182 ist mit Hilfe einer elektrischen Leitung 184 an die zentrale Steuereinheit 56 (vgl. Fig. I) angeschlossen.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Schaltanordnung ermöglicht die nachstehende Wirkungsweise:
Das elektromagnetisch betätigte 2/2-Wegeventil 151 zur Steuerung des Rückschlagventils 146 wird am Anfang der Schußbewegung mittels eines elektrischer. Signals in die Durchlaßstellung umgeschaltet. Das sich dadurch schlagartig öffnende Rückschlagventil 146 gibt ueii AoSiruiVivvcg lüf uää im GEgcfidrUckraürTi 38 des Multiplikators 3 befindliche Druckmittel über die beiden Leitungen 145, 147 zum Behälter 48 frei. Da der Staudruck im Gegendruckraum 39 des Multiplikators 3 beim Verschieben von dessen Kolben 32 durch den im Niederdruckraum 37 auf die große Kolbenfläche wirkenden Gasdruck dem Verhältnis der hoch- und niederdruckseitigen Kolbenflächen entsprechend mit der maximalen Druckverstärkung in kurzer Zeitspanne gespannt.

Der Ventilhub des vorsteuerbaren Druckreduzierventils 180, das seinerseits zur Vorsteuerung des Rückschlagventils 166 dient, läßt sich zur Bemessung der Höhe des gewünschten Nachdruckes mit Hilfe der von der zentralen Steuereinheit 56 aus an das elektrohydraulische Druckregelventil 182 verabfolgten Befehlssignale hydraulisch vorbestimmen. Das dafür vorgesehene Druckregelventil 182 gewährleistet eine genau reproduzierbare Einstellung dieses Ventilhubes. Sobald der Druck im Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 gegen das Ende der Formfüllphase eine eingestellte Schwelle übersteigt, wird das 2/2-Wegeventil 173 aus der Sperrstellung gemäß F i g. 2 in die Durchhßstellung umgesteuert.

Die aus dem Steueranschluß des Rückschlagventils 166 durch die Leitung 174, das 2/2-Wegeventil 173, die Leitung 175, das Druckreduzierventil 180 und die Leitung 176 in die mit dem Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 verbundene Leitung 65 einsetzende Druckmittelströmung baut am Ausgang des Druckreduzierventils 180 sofort einen mit dem am Steueranschluß desselben vorgegebenen Wert übereinstimmenden Druck auf.

Es gehören zu diesem Druck wegen der Verbindung der Ausgänge des Druckreduzierventils 180 und des Rückschlagventils 166 über die Leitungen 173 und 65 einander entsprechende Ventilhübe in diesen beiden Ventilen, so daß sich das Rückschlagventil 166 wie ein Reduzierventil für erhöhten Durchsatz verhält

Demzufolge wird die Höhe des sich im Arbeitsdruckraum 13 des Schußzylinders 1 aufbauenden Nachdrukkes durch das entsprechend positionierte Rückschlagventil 166 gleichzeitig mit der Freigabe des im Hochdruckraum 39 des Multiplikators 3 unter dem Höchstdruck bereitstehenden Druckmittelkissens jeweils auf den vorgegebenen erforderlichen Betrag begrenzt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen des Nachdrucks bei einer Kaltkammer-Druckgießmaschine mittels eines Multiplikators, dessen Multiplikatorkolben niederdrucksekig ständig durch den Druck eines gespeicherten kompressiblen Druckmittels beaufschlagt wird, wobei zur Schaffung des Drucks auf der Hochdruckseite des Multiplikators der Druck in einem Gegendruckraum des Multiplikators verringert wird und wobei das übrige Hydrauliksystem von der Hochdruckseite des Multiplikatorsystems isoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Einpreßvorgangs ein von der Schußbewegung isoliertes, hochgespanntes Druckmittelkissen an der hochdruckseitigen Druckfläche des Multiplikatorkolbens bereitgestellt, zum Nachdrücken auf der Hochdruckseite des Multiplikators ausgelöst und weitgehend verzögerungsarm dem Arbeitsdruckraum des Schußzylinders zugeführt wird.

2. Verfakvjn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dab gleichzeitig mit der Bereitstellung des Druckmittelkissens durch Vorgabe eines Staudrucks im Gegendruckraum des Multiplikators die Höhe des Nachdrucks voreingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Nachdrucks durch einen die Zuführung des Druckmittelkissens zum Arbeitsdruckraum des Schußzylinders hochdruckseitig beeinflussenden, regulierbaren Steuerdruck bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösen der Zuführung des Druckmittelkissens zum Arbeitsdruckraum des Schußzylind^rs relativ zum Ende des Formfüllvorgangs zeitlich verschoben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Steilheit des Nachdruckanstiegs auf der Hochdruckseite des Multiplikators erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des variablen Steuerdrucksignals zur Vorgabe eine* Staudrucks im Gegendruckraum des Multiplikators, die Einstellung der Steilheit des Nachdruckanstiegs und das Auslösen der Zuführung des Druckmittelkissens zum Arbeitsdruckraum des Schußzylinders zentral programmiert getätigt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das übrige Hydrauliksystem vor der Zuführung des Nachdrucks mitte' eines vom ansteigenden Arbeitsdruck im Schußzy linder hergeleiteten Steuerdrucks von der Hochdruckseite des Multiplikatorsystems isoliert wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 7, mit einem einen Stufenkolben aufweisenden Multiplikator, dessen Niederdruckseite an einen Speicher für ein kompressibles Druckmittel angeschlossen ist, dessen Gegendruckraum zur Schaffung des Drucks auf der Hochdruckseite des Multiplikators druckentlastbar ist und dessen Hochdruckseite an den Schußzylinder angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf eine Leitung (65) zwischen der Hochdruckseite des Multiplikators (3) und dem Schußzylinder (1) wirkende Zuschalteinrichtung (66; 73; 166, 173) zum Zuschalten des Nachdrucks vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckentlastung des Gegendruckraums (38) ein vorsteuerbares Druckbegrenzungsventil (46) und ein zwischen der vollgeöffneten und der geschlossenen Stellung stetig einstellbares elektrohydraulisches Druckregelventil (52) vorgesehen sind, das dem Druckbegrenzungsventil (46), vorzugsweise über ein erstes 2/'2-Wegeventil (51) mit elektromagnetischer Betätigung, vorgeschaltet ίο ist

10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckentlastung des Gegendruckraums (38) ein steuerbares Rückschlagventil (146) vorgesehen ist, dessen Steueranschluß mit dem Eingang eines elektromagnetisch betätigten 2/2-Wegeventils (151) in Verbindung steht, das ausgangsseitig an den Druckmittelbehälter (48) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ZuEchalteinrichtung als Hauptventil ein steuerbares Rückschlagventil (66) mit einem verstellbaren Anschlag (70), vorzugsweise mit fernsteiierbarem Antrieb (71). und als Steuerventil ein über eine Leitung (74) mit dem Rückschlagventil (66) verbundenes ^-Wegeventil (73) mit Betätigung durch den Arbeitsdruck im Schußzylinder (1) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschalteinrichtung als Hauptventil ein Rückschlagventil (166) aufweist, dem unter Zwischenschaltung eines vom Arbeitsdruck im Schußzylinder (1) betätigten 2/2-Wegeventiis (173) als Steuerventil ein vorsteuerbares Druckreduzierventil (180) als Vorsteuerventil zugeordnet ist, an das zur Vorsteuerung vorzugsweise ein zwischen der vollgeöffneten und der geschlossenen Stellung stetig einstellbares, elektrohydraulisches Druckregelventil (182) angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der· 2/2-Wege-Steuerventil (73; 173) ein Verzögerungsventil (81) vorgeschaltet ist, das über ein von ihm selbst mechanisch steuerbares und einen gedrosselten sowie einen ungedrosselten Durchflußkanal aufweisendes, weiteres 2/2-Wegeventil (90) mit dem Arbeitsdruckraum (13) des Schußzylinders (1) in Druckverbindung steht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

so 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (25) zwischen dem Schußzylinder (1) und einem Zweimedium-Druckspeicher (2) zu dessen Beaufschlagung für den Schußvorgang ein in beiden Richtungen steuerbares Rückschlagventil (94) vorgesehen ist, das über ein vom Arbeitsdruck des Schußzylinders (1) betätigtes 4/2-Wegeventil (97) vor der Aufbringung des Nachdrucks schließbar ist.