DE3027986A1

DE3027986A1 - Kuehlvorrichtung fuer die druckgiess- oder spritzgiessform einer druckgiessmaschine unter verwendung eines kuehlwassersystems

Info

Publication number: DE3027986A1
Application number: DE19803027986
Authority: DE
Inventors: Wilfried 7987 Weingarten Schwab
Original assignee: Maschinenfabrik Weingarten AG
Current assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Priority date: 1980-07-24
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE3027986C2

Description

Kühlvorrichtung für eine Druckgiess- und Spritzgiessform e
eines Kühlwassersystems.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für die Druckgiess-oder Spritzgiessform ein er Druckgiessmaschine unter Verwendung eines Kühlsystems, welches mit einem Vorlauf und Rücklauf an entsprechenden Kühlkanälen des Giesskolbens angeschlossen ist.
Beim Druckgiessen ist eine möglichst optimale Eormtenperatur nicht nur für die Güte der Druckgiessteile, sondern auch für die Lebensdauer der Druckgiessform von grösster Wichtigkeit. Zu diesem Zweck sind verschiedene Verfahren zum Aufheizen und Abkühlen der Druckgiessform vorgeschlagen worden.
Zum Aufheizen werden bevorzugt elektrische und auch Gasheizungen eingesetzt.
Es ist aber auch bekannt, eine Heizflüssigkeit, beispielsweise erwErmtes Ö1, zu verwenden, welches durch Kanäle der Druckgiessform geführt wird, welche dann später gleichzeitig als Kühlkanäle dienen kennen. Die DE-AS 12 82 865 zeigt, eine Ausführung der zuletzt beschriebenen Art, wobei ein Hochtemperaturöl in einem geschlossenen Leitungssystem geführt und das Öl entsprechend den Erfordernissen entweder von einem Heizelement erst oder durch einen Rückkühler abgekühlt wird. Der Rükkühler ist hierbei an den normalen Wasserkreislauf angeschlossen. Bei dieser bekannten Temperiervorrichtung sind somit zwei zusätzliche Vorrichtungen erforderlich (Heiz- und Kühlvorrichtung). Das an sich schon als schlechter Wärmeleiter bekannte Öl wirkt erst sekundär, da es selbst erst durch primäre Heiz- und KUhielemente auf die für eine weitere Temperaturbeeinflussung auf die für eine weitere Temperaturbeeinflussung erforderliche Temperatur gebracht werden muss. Dieses ist aber bei einem geschlossenen Ölkreislauf nur mit grossem Aufwand und bedingt möglich.
Anders ist es dann, wenn die erste Anwärmung der Druckgiessform beispielsweise mittels einer Gas- oder Elektroheizug erfolgt, während später zur eigentlichen Abkühlung das in jedem Betrieb vorhandene normale Wasserleitungsnetz direkt herangezogen wird, an welches die Kühlkanäle der Druckgiessform angeschlossen werden.
Bei diesem bekannten Kühlverfahren bestand der Nachteil, dass die manuelle Einstellung des Drosselventils für die Regulierung der zuzuführenden Kühlwassermenge von der Bedienungsperson nicht immer ordnungsgemäss überwacht wurde, was dann zu erheblichen Schwierigkeiten und Betriebsstörungen geführt hat.
Durch die DE-PS 28 05 215 wurde dann eine Kühivorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die manuelle Abhängigkeit durch ein geschlossenes Kühlwassersystem mit Mischventil und Umwälzpumpe ausgeschaltet wurde.
Nun ist es nicllL selten erforderlich, mehrere Kühlwasserkreisläufe vorzuschen, wcnn beispielsweise die Druckgiess- oder Spritzgiessform unterschiedliche Temperaturzonen aufweist. In dies an Falle würde die Anordnung mehrerer Kühivorrichtungen nach der DE-PS 28 05 215 einen im Verhältnis zum Aufwand der eigentlichen Druckgiessmaschine nicht zu vertretenden grossen zusätzlichen Aufwand erfordern, auf den dann schon alleine aus Kostengründen seitens der Giesserei verzichtet wird.
Hier setzt run die vorliegende Erfindung ein und befasst sich mit einer Kühlvorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführung, wobei ein offener Kühlwasserkreislauf verwandt wird, jedoch die bei den bekannten Kühivorrichtungen aufgetrenen Nachteile vermieden werden und gegenüber der Kühlvorrichtung mit Mischvnetil und Umwälzpumpe nur einen gerineren Aufwand erfordert, so dass auch der Einsatz mehrerer Vorrichtungen zur ICühlung mehrerer unterschiedlicher Temperaurzinen wirtschaftlich vertretbar ist.
Erreicht wird dieses erfindungsgemäss bei einer Kühlvorrichtung nach der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch, dass zur Steuerung der Kühlwasser-Zufuhr in den Kühlwasserzulauf ein oder mehrere Regulierventile mit Verstellantriebe angeordnet sind. Dabei ist es von Vorteil, dass der Verstellantrieb für das jeweilige Regulierventil mit einem oder mehreren Öffnungsbegrenzern ausgerüstet ist. Ein weiteres Merkmal nach der Erfindung wird darin gesehen, dass in den leitungen für den Kühlwasser-Rücklauf Kontaktthermometer eingebaut sind, uber welche die Verstellantriebe für die Regulierventile ansteuerbar sind. Weiterhin ist es möglich, dass in die Druckgiess- oder Spritzgiessform ein oder mehrere Thermoelemente eingebaut sind, über welche die Verstellantriebe für die Regulierventile ansteuerbar sind. Ausserdem kann es erfindungsgemäss vorteilhaft scin, dass die Kühlkreisläufe mit dem Kühlwasserzulauf über den Regulierventilen angeordneten By-Pass-Ventilen in Verbindung stehen.
Die erfindungsgemäss Kühlvorichtung kann in Einfachanordnung auch für die Kühlung des Giesskoibens eingesetzt werden.
Die erfindungsgemässen Kühlvorrichtungen können somit entsprechend den.
zu kühlenden unterschiedlichen Temperaturzonen in Einfach- und beliebiger Mehrfachanordnung vorgesehen werden, wobei sie durch ihre einfache Ausführung ohne Elektroniksteuerung und somit auch ohne automatische temperaturabhängige Schrittsteuerung sowie durch Verzicht auf ein Mischventil mit Umwälzpumpe einen wirtschaftlich vertretbaren Einsatz ermöglichen.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung in Dreifachanordnung und Fig; 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrösserte Darstellung einer Einzelvorrichtung.
In der zeichnerischen Darstellung gemäss Fig. 1 handelt es sich um eine Kühlvorrichtung in sogenannter Dreifachanordnung mit drei Kühlkreisen I, II und III für eine gemeinsame Druckgiess- oder Spritzgiessform 8. Zur besseren Darstellung ist die Druckgiess- oder Spritzgiessform 8 dreifach dargestellt, um die unterschiedlichen Kühlkreise auzudeuten.
Der durch eine Pfeil 1 angedeutete Kühlwasser-Zulauf führt in eine Vertei-lerrohr 11, an welchem über Anschluss-Stutzen 12, 12a und 1 2b das Kühlwasser in die eigentlichen Leitungen 2, 2a und 2b für die Kühlwasser-Zufuhr zur Druckgiess- oder Spritzgiessform 8 gelangt. Die Kühileitungen innerhalb der Druckgiess- oder Spritzgiessform 8 sind mit 13, 13a und 16b ansedeutet. Nach Durchfliessen der Kühileitungen 13, 1 3a und 13b gelangt das Kühlwusser in die Leitungen 6, 6a und 6b für den Kühlenwasser-Rücklauf.
In diese Leitungen 6, 6a und 6b sind Kontaktthermometer 7, 7a und 7b angeordnet, die mit den Zustellantrieben 4, 4a , 4b der Regulierventile 3, 3a und 3b in Wirkverbindung stehen und bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die Verstellantriebe 4, 4a und 4b ansteuern. An die Leitungen 2, 2a und 2b fur die Kühlwasser-Zufuhr besteht eine weitere direkte Verbindung zum Verteilerrohr 11 über zusätzliche Leitungen 9, 9a und 9b. 1 n diesen Leitungen 9, 9a und 9b sind sogenannte By-Pass-Ventile 10, 10a und 10b angeordnet, die auch bei geschlossenen Regulierventilen 3, 3a und 3b eine gewisse Kühlwassenmenge 2, 2a und 2b durchlassen. Mit 5, 5a und 5b sind üffnungsbeyrenzcr an den Zustellantrieb 4, 4a und 4b bezeichnet.
In der vergrösserten Ansicht eines Regulierventiles 3 mit Verstellantrieb 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher zwei Öffnungsbegrenzer 5 und 14 angeordnet sind. Mit 15 ist ein Schalthebel dargestellt, der in dargestelltem Zustand durch Öffnen der linken Endlagenbegrenzung 16 den Ventilkegel 18 des Regulierventiles 3, wie stark ausgezogen dargestellt, in in Schließstellung hält. Erfolgtnun der Start für den Zustellantrieb 4, so bewegt sich der Schalthebel 15 soweit nach rechts, bis er mit dem öffnungsbegrenzer 5 in Wirkverbindung kommt. Diese Stellung ist strichpunktiert mit 15a angedeutet. In dieser Stellung, die durch Vorabberechnung und manueller Einstellung des öffnungsbegrenzers 5 erzielt wird, kann nunmehr eine bestimmte Kühiwasseunenge durch das Regulierventil 3 hindurchtreten. Der Ventilkegel 18 hat hierbei die strichpunktiert mit 18a dargestellte Stellung -eingenanmon. Würde nunmehr durch ein Kontaktthermometer ein neuer Impuls an den Verstellantrieb 4 gegen werden, würden der Schalthebel 15 bis zum nächsten Öffnungsbegrenzer 14 weiterschwenken und in der Stellung 15b abermals angehalten werden. Der Ventilkegel 18 hat nunmehr die Stellung 18b eingenommen, wodurch eine noch grössere Menge Kühlflüssigkeit für die Kühlung freigegeben wird. Der Schalthebel 15 hat einen Schwenkbereich bis zur Stellung 15c, wo er gegen die rechte Endiagenbegrenzung 17 stösst. Das Schliessen des Regelventils 3 erfolgt entsprechen in entgegengesetzter Richtung.
Es sind satit mchrere Varianten für den Einsatz der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung möglich Ausführung 1: Bei Beginn des ersten Arbeitsspiels öffnet das Regulierventil langsam bis das Signal durch die öffnungsbegrenzung unterbrochen wird. Falls erforderlich, kann der Öffnungsbeginn mittels eines Zeitgliedes verzögert werden.
Bei Stillstand der Produktion (Schichtende, Pause etc.) geht das Regulierventil automatisch in die Grundstellung und blockiert den Kühlwasser-Zulauf. Der erforderliche Öffnungsweg ist von der abzufiihren Wäge abhängig und muss jeweils ermittelt werden. Falls erforderlich, kann aus Requlierventil mit einem Bv-Pass-Ventil ausgerüstet werden, welches bei geschlossenem Regulierventil eine geringe Kühlwassermenge vom Zulauf direkt in den Kühikreislauf fliessen lässt.
Ausführung 2: Das Regulierventil ist zusätzlich mit einem By-Pass-Ventil und mit einem Kontaktthermometer im Kühlwasserrücklauf ausgerüstet. Bei Temperaturanstieg im Kühlwasser-Rücklauf wird bei Erreichen der vorgewählten Temperatur vom Kontaktthermometer das Signal zum öffnen des Regulierventiles gegeben.
Das Regulierventil öffnet langsam, bis das Signal durch die öffnungsbegrenzung unterbrochen wird. Fällt die Rücklauftemperatur unter dem Kontaktthermometer eingestellten Wert, beginnt das Regulierventil wieder langsm zu schliessen und geht in die Grundstellung.
Der max. öffnungsweg ist von der abzuführenden Wärmemenge abhängig und muss jeweils ermittelt werden.
Ausführung 3: Ausgelegt wie Ausführung 2 jedoch mit einem zweiten öffnungsbegrenzer, und einem zweiten Kontakt im Kontaktthernsmeter. Bei Erreichen der ersten Temperatur öffnet das Regulierventil bis zur ersten Begrenzung. Steigt die Kühlwasser-Rücklauftemperatur weiter, so dass der zweite Kontakt anspricht, öffnet das Regulierventil bis zur zweiten Endbegrenzung. Bei Temperaturabfall ist die Rücksteuerung ebenfalls schrittwelso, zunächst auf die erste Begrenzung anschliessend in die geschlossene Stellung.

Claims

Patentansprüche 1. Kühlvorrichtung für die Druckgiess- oder Spritzgiessform einer Druckgiessmaschine unter Verwendung eines Kühlwassersystems, welches mit einem Vorlauf und Rücklauf an entsprechenden Kühlkanälen des Giesskolbens angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, dass zur Steuerung der Kühllwasser-Zufuhr in den Kühlwasserzulauf ein oder mehrere Regulierventile (3, 3a, 3b) mit Verstellantriebe (4, 4a, 4b) angeordnet sind.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, dass der Verstellantrieb (4, 4a, 4b) für das jeweilige Regulierventil (3, 3a, 3b) mit einem oder mehreren Öffnungsbegrenzern (5, 5a, 5b, 94) ausgerüstet ist.
3. Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, dass in den Leitungen (6, 6a, 6b) für den Kühlwasser-Rücklauf Kontaktthermometer (7, 7a, 7b) eingebaut sind, über welche die Verstellantriebe (4, 4a, 4b) für die Regulierventile (3, 3a, 3b) ansteuerbar sind.
4. Kühlvorrichtung nach den Anspruche 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Druckgiess- oder Spritzgiessform ein oder mehrere Therrroelemente eingebaut sind, über welche die Verstellantriebe (4, 4a, 4b) für die Regulierventile (3, 3a, 3b) ansteuerbar sind.
5. Kühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kühlkreisläufe mit dem Kühlwasserzulauf über den Regulierventilen (3, 3a, 3b) angeordneten By-Pass-Ventilen (10, 10a, 10b) in Verbindung stehen.