DE2746492A1

DE2746492A1 - Druckgiessmaschine mit 3-phasen- system, bei der das einpressteil aus einem presszylinder mit presskolben und einem diesem vorgeschalteten verdichterzylinder mit multiplikatorkolben besteht

Info

Publication number: DE2746492A1
Application number: DE19772746492
Authority: DE
Inventors: Josef Baur; Friedrich Ing Grad Boehnlein; Walter Klenk; Wilfried Schwab
Original assignee: Maschinenfabrik Weingarten AG
Current assignee: Maschinenfabrik Weingarten AG
Priority date: 1977-10-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1979-04-19
Also published as: DE2746492B2; FR2405772A1

Description

Druckgiessmaschine mit 3-Phasen-System, bei der das Einpressteil aus einem Presszylinder mit Presskolben und einem diesem vorgeschalteten Verdichterzylinder mit Multiplikatorkolben besteht, als Zusatz zum Patent Nr. 20 21 182.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckgiessmaschine mit 3-Phasen-System, bei der das Einpressteil aus einem Presszylinder mit Presskolben und einem diesem vorgeschalteten Verdichterzylinder mit Multiplikatorkolben besteht, als Zusatz zum Patent Nr. 20 21 182.

Insbesondere zum Giessen von dünnwandigen und komplizierten Werkstücken beispielsweise aus Leichtmetall- und ähnlichen Legierungen ist man in neuerer Zeit zunehmend dazu übergegangen, diese Werkstücke mittels sogenannter Druckgiessmaschinen herzustellen. In diesen Maschinen wird das flüssige Metall in einen Einpresszylinder des sogenannten Einpressteiles eingefüllt und dann aus diesem mittels eines durch Druckmittel beaufschlagten Presskolben in die nachgeschaltete Form gepresst.

Die wichtigsten Kriterien bei einer solchen Maschine bestehen darin, dass einerseits das flüssige Metall möglichst schnell aus dem Einpresszylinder in die Form gepresst werden soll und zum anderen ein genau vorbestimmter Mindestnachdruck in möglichst kurzer Zeit aufgebaut werden muss. In dieser Hinsicht traten bei allen bisher bekanntgewordenen Druckgiessmaschinen erhebliche Schwierigkeiten auf.

Hinsichtlich der vorbekannten Druckgiessmaschinen wird auf die einleitende Beschreibung des Hauptpatentes verwiesen.

Durch den Multiplikatorkolben nach dem Hauptpatent wird ohne grossen Aufwand eine Trennung der Druckräume zwischen dem

909816/0478

Presszylinder und dem Multiplikatorkolben und dadurch eine unabhängige Regelung im Druck und in der Geschwindigkeit der zweiten und dritten Arbeitsphase erreicht.

Die vorliegende Erfindung hat sich in Weiterbildung des Hauptpatentes zur Aufgabe gestellt, eine Druckgiessmaschine mit Multiplikatorkolben nach dem Hauptpatent in ihrer Ausführung zu vereinfachen und die Steuerung zu verbessern sowie deren Bauelemente in kompakter Bauweise zusammenzufassen.

Im Gegensatz zum Hauptpatent, wo vorzugsweise für die zweite und dritte Arbeitsphase getrennte Hochdruck-Druckmittelspeicher vorgesehen waren, ist die vorliegende Weiterentwicklung gekennzeichnet durch die Anwendung des im Hauptpatent gekennzeichneten Multiplikatorkolbens bei einer Druckgiessmaschine, bei welcher zur Wahrung des konstanten Druckübersetzungsverhältnisses die Druckmittelleitungen für die zweite und dritte Arbeitsphase an einem gemeinsamen Hochdruck-Druckmittelspeicher angeschlossen sind, welcher mit zwei getrennten durch an sich bekannte Elemente (Magnetventile) steuerbaren Mengenreglern ausgerüstet ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung nach der Erfindung wird dabei darin gesehen, dass der Hochdruck-Druckmittelspeicher mit einem zwei Auslässe aufweisenden Verteilerblock ausgerüstet ist, an dessen Auslassen die gesonderten Mengenregler angeschlossen sind, wobei von dem einen Mengenregler eine Druckmittelleitung zum Zylinderraum des Presskolbens und von dem anderen Mengenregler eine Druckmittelleitung zum Zylinderraum des Multiplikatorkolbens führt.

Ebenfalls ist es von Vorteil, dass der Verteilerblock und die beiden gesonderten Mengenregler als eine kompakte Baueinheit ausgebildet und mit Mitteln zur Befestigung an dem Hochdruck-Druckmittelspeicher und dem Verdichterzylinder ausgerüstet ist.

909816/0478

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Druckmittelleitung für den Zylinderraum des Presskolbens an einen in Bewegungsrichtung des Multiplikatorkolbens vor diesem liegenden Zylinderraum angeschlossen ist, der über die durchgehende Mittelbohrung des Multiplikatorkolbens mit dem Zylinderraum des Presskolbens in Verbindung steht.

Um möglichst alle Aussenleitungen zu vermeiden, ist es erfindungsgemäss ebenfalls möglich, dass auch die Druckmittelleitungen für die zweite und dritte Arbeitsphase innerhalb des Verteilerblockes angeordnet sind.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die eine Ausbildungsmöglichkeit des Einpressteiles z.T. schematisch im Längsschnitt darstellt, näher erläutert.

Das Einpressteil besteht im wesentlichen aus dem Verdichterzylinder 1 mit einem als Stufenkolben ausgebildeten Multiplikatorkolben 2 und dem mit dem Verdichterzylinder 1 verbundenen Presszylinder 3 mit Presskolben 4. Der Presskolben 4 ist dabei mit seiner Kolbenstange 6 durch eine Bohrung des Zylinderdeckels 7 hindurchgeführt. An der Stirnfläche der Kolbenstange 6 wird die Einpresskolbenstange angeflanscht, die mit ihrem Kolben in dem eigentlichen Einpresszylinder geführt ist. (Letzterer ist der Einfachheit halber in der vorliegenden Zeichnung nicht dargestellt). Mit 9 und 10 sind Endschalter angedeutet, deren Punktionen später noch beschrieben werden.

Der Multiplikatorkolben 2 besteht, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, im wesentlichen aus dem mittleren Kolbenteil sowie den beiden Kolbenstangen 42 und 43, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Dadurch, dass die dem Presskolben 4 zugewandte Kolbenstange 42 einen grösseren Durchmesser aufweist als die andere Kolbenstange 43, wird gewährleistet, dass der sich auf beiden Seiten des Multiplikatorkolbens2aufbauende Druck in der ersten und zweiten Arbeitsphase - 6 -

909816/047$

immer eine Verschiebung des Multiplikatorkolbens 2verhindert.

Mit 50 ist ein Hochdruck-Druckmittelspeicher bezeichnet, an welchem ein Verteilerblock 57 beispielsweise durch Anschrauben befestigt ist. An dem Verteilerblock 57 sind Mengenregler 53 und 54 befestigt. Diese Mengenregler 53 und 54 werden beispielsweise durch Magnetventile 5I und 52 gesteuert, welche ihre Schaltimpulse über die Endschalter 9 und 10 erhalten. Das Druckmittel gelangt vom Hochdruck-Druckmittelspeicher 50 über eine im Verteilerblock 57 vorgesehene Leitung 58 einmal über die Leitung 59 zum Mengenregler53, der für die zweite Arbeitsphase vorgesehen ist und über eine Druckmittelleitung I3 mit einem in Bewegungsrichtung des Multiplikatorkolbens 2 vor diesem liegenden Zylinderraum 27 in Verbindung steht, von wo das Druckmittel über die durchgehende Mittelbohrung 28 des Multiplikatorkolbens 2 in den Zylinderraum 30 des Presskolbens 4 gelangt.

Auf der anderen Seite gelangt in der dritten Arbeitsphase vom Mengenregler 54 das Druckmittel über eine Druckmittelleitung 14 zum Zylinderraum 38 des Multiplikatorkolbens 2.

Der Verteilerblock 57 sowie die Mengenregler 53 und 54 bilden praktisch eine kompakte Baueinheit, welche beispielsweise durch einfache Schraubverbindung einerseits mit dem Hochdruck-Druckmittelspeicher 50 sowie dem Einpressteil selber verbunden werden kann, was jedoch der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Sämtliche wichtigen Druckmittelleitungen 58, 59, 60, 13 und 14 sind innerhalb des Verteilerblockes 57 angeordnet und somit gegen äussere Einflüsse geschützt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Druckgiessmaschine ist folgende:

In der ersten Arbeitsphase (Schuss langsam vor) wird über eine nicht näher dargestellte Druckmittelpumpe Drucköl in die Leitung 12 gedrückt. Dieses Drucköl gelangt dann über ein -7-

909816/0478

—-

nicht dargestelltes auf einen bestimmten Wert eingestelltes Drosselventil in den hinteren Zylinderraum 27 des Verdichterzylinders 1 und von dort aus über eine Mittelbohrung 28 unter Überwindung eines Rückschlagventils 29 in den Zylinderraum 30 des Presszylinders 3 und beaufschlagt hierbei die Presskolben-Kopf fläche 31 des Presskolbens 4. Der Presskolben 4 bewegt sich nunmehr langsam in Pfeilrichtung 32 vor, wobei das in dem nicht dargestellten Einpresszylinder befindliche flüssige Metall aus demselben in die ebenfalls nicht dargestellte Giessform gepresst wird. Das auf der Kolbenstangenseite in dem entsprechenden Zylinderraum 33 befindliche Drucköl wird drucklos über eine Zylinderbohrung 35 und Leitung 34 in einen nicht gezeichneten ölbehälter abgeleitet.

Während der Vorbewegung des Presskolbens 4 verbleibt der Multiplikatorkolben 2 in seiner dargestellten rechten Endstellung.

Hat der Presskolben 4 eine Stellung erreicht, bei welcher eine nicht dargestellte Schaltscheibe mit dem entsprechenden Schaltnocken 36 des Endschalters 9 in Eingriff kommt, wird die zweite Arbeitsphase eingeleitet.

Zu diesem Zweck gibt der Endschalter 9 über eine nicht dargestellte Impulsleitung einen Impuls an das Magnetventil 5I, welches den Mengenregler 53 steuert. Nunmehr tritt über die Druckmittelleitung I3 das Drucköl in den Zylinderraum 27 des Verdichterzylinders 1 ein und wird ebenfalls über die durchgehende Mittelbohrung 28 des Multiplikatorkolbens 2 in den Zylinderraum 30 geführt und wirkt nunmehr zusätzlich auf die Presskolben-Kopffläche 3I des Presskolbens 4. Hierdurch bewegt sich der Presskolben 4 in Pfeilrichtung 32 mit erhöhter Geschwindigkeit vorwärts.

Während dieser schnelleren Vorwärtsbewegung kommt die Schaltscheibe an einem genau eingestellten Punkt mit dem Schaltnocken 37 des zweiten Endschalters 10 in Berührung, wodurch die dritte Arbeitsphase eingeleitet wird. Vom Endschalter 10

909816/0478

geht über eine nicht dargestellte Leitung ein Impuls zum Magnetventil 52, welches den Mengenregler 54 steuert. Hierdurch wird nunmehr das Druckmittel über die Leitung 14 freigegeben und tritt schlagartig in den Zylinderraum 38 ein, wodurch die Ringkolbenfläche des mittleren Kolbenteiles 39 des Multiplikatorkolbens 2 beaufschlagt wird. Dadurch bewegt sich nunmehr auch der Multiplikatorkolben 2 in Pfeilrichtung 32 und wirkt über das zwischengescnaltete öl des Zylinderraumes j50 auf den Presskolben 4. Nach dieser dritten Erstarrungsphase erfolgt die sogenannte Ansteuerungsphase, in welcher der volle Druck über die Leitungen IJ> und 14 aufrechterhalten bleibt. Dann erfolgt die Umschaltung auf Rücklauf.

TOTöTdTUTTö

Claims

MASCHINENFABRIK WEINGARTEN A.G. Weingarten, den 14.10.1977 Weingarten/Württ. M 148 Zusatz zu M 40/E 12 Patentansprüche

1. Druckgiessmaschine mit 3-Phasen-System, bei der das Einpressteil aus einem Presszylinder mit Presskolben und einem diesem vorgeschalteten Verdichterzylinder mit Multiplikatorkolben besteht, als Zusatz zum Patent Nr. 20 21 I82,
gekennzeichnet,

durch die Anwendung des im Hauptpatent gekennzeichneten Multiplikatorkolbens (2) bei einer Druckgiessmaschine, bei welcher zur Wahrung des konstanten Druckübersetzungsverhältnisses die Druckmittelleitungen (I3, 14) für die zweite und dritte Arbeitsphase an einem gemeinsamen Hochdruck-Druckmittelspeicher (50) angeschlossen sind, welcher mit zwei getrennten durch an sich bekannte Elemente (Magnetventile 5I, 52) steuerbaren Mengenreglern (53, 54) ausgerüstet ist.

2. Druckgiessmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruck-Druckmittelspeicher (50) mit einem zwei Auslässe (55, 56) aufweisenden Verteilerblock (57) ausgerüstet ist, an dessen Auslässen (55, 56) die gesonderten Mengenregler (53, 54) angeschlossen sind, wobei von dem einen Mengenregler (53) eine Druckmittelleitung

(13) zum Zylinderraum (30) des Presskolbens (4) und von dem anderen Mengenregler (54) eine Druckmittelleitung

(14) zum Zylinderraum (38) des Multiplikatorkolbens (2) führt.

909816/0478

3. Druckgiessmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerblock (57) und die beiden gesonderten Mengenregler (53, 54) als eine kompakte Baueinheit ausgebildet und mit Mitteln zur Befestigung an dem Hochdruck-Druckmittelspeicher (50) und dem Verdichterzylinder (1) ausgerüstet ist.

4. Druckgiessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelleitung (13) für den Zylinderraum (30) des Presskolbens (4) an einen in Bewegungsrichtung des Multiplikatorkolbens (2) vor diesem liegenden Zylinderraum (27) angeschlossen ist, der über die durchgehende Mittelbohrung (28) des Multiplikatorkolbens (2) mit dem Zylinderraum (30) des Presskolbens (4) in Verbindung steht J'

5. Druckgiessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Druckmittelleitungen (13, 14) für die zweite und dritte Arbeitsphase innerhalb des Verteilerblockes (57) angeordnet sind.

Π Δ 7 8