DE3144118A1 - Unterdruckkupplung fuer vakuumverfestigte giessformen - Google Patents

Description

Heinrich Wagner Maschinenfabrik GmbH & Co. Bahnhofstraße 101, 5928 Laasphe

Unterdruckkupplung für vakuumverfestigte Gießformen

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Die Erfindung betrifft eine Unterdruckkupplung für den Anschluß von vakuumverfestigten Gießformen an ein Unterdrucknetz mit einem Ventilkörper, der eine mit einer Dichtung versehene Anlagefläche für den Anschluß an die Gießformen, einen Unterdruckanschluß für das Unterdrucknetz und ein in die Verbindungsleitung von Unterdruckanschluß und Anlagefläche eingesetztes Ventil aufweist, das eine im Ventilkörper geführte und gegenüber diesem abgedichtete und einen Ventilteller tragende Stange aufweist, der mit einem Ventilsitz im Ventilkörper zusammenwirkt.

Bei vakuumverfestigten Gießformen wird die Formbeständigkeit durch den im Inneren der Gießform, d. h. in der Formmasse, erzeugten Unterdruck erhalten. Dieser' Unterdruck muß bei der Herstellung der Gießform, beim Transport, beim Abgießen und auch beim anschließenden Erkalten des Gußstückes stets aufrechterhalten werden, da andernfalls die Formmasse ihren verfestigten Zustand verliert. Da die einzelnen Verarbeitungsplätze sehr weit auseinander liegen können, muß die Gießform an die jeweils an den einzelnen Arbeitsplätzen befindlichen Unterdruckanschlüssen angeschlossen werden, was entweder durch einfaches Aufstecken von Schläuchen von Hand oder aber durch mechanisch betätigte Kupplungen in Verbindung mit Ventilsteuerungen erreicht werden kann. Dieses Umkuppeln kommt

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relativ häufig vor, wobei jedesmal die Gießform auf der Transporteinrichtung an ein neues Unterdrucksystem angekuppelt werden muß/ während der alte Anschluß gelöst wird, worauf wiederum am Bestimmungsort der neue Anschluß fertiggestellt und der Anschluß der Transporteinrichtung gelöst werden muß. Dieser Vorgang erfolgt bei dor Formherstellung, beim Abgießen, beim Abkühlen und wiederum beim Transport zur Auspackstelle.

In der älteren DE-OS 30 39 394 ist eine automatisch arbeitende Unterdruckkupplung der vorstehend genannten Art bekannt, die ein automatisches Ankoppeln der Gießform an das Vakuumnetz gestattet. Bei dieser Unterdruckkupplung ist es allerdings erforderlich, daß die Gießform auf den Ventilkörper der Unterdruckform aufgesetzt wird, so daß dieser durch das Gewicht der Gießform belastet wird und entgegen einer Federkraft relativ zu einer den Ventilteller tragenden Stange verschoben wird. Hierdurch wird das Ventil in der Unterdruckkupplung geöffnet und die Verbindung des Unterdrucknetzes zur Gießform hergestellt. Die für den Anschluß der Gießform an das Unterdrucknetz erforderliche Relativbewegung von Gießform und Unterdruckkupplung ist in bestimmten Anwendungsfällen nicht zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterdruckkupplung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß diese auch die Verbindung zwischen Gießform und Unterdrucknetz herzustellen vermag, ohne daß die Gießform relativ zur Unterdruckkupplung abgesenkt werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Ventilteller tragende Stange und ein Teil des die Stange führenden Ventilkörpers in einem doppelt wirkenden Druckzylinder eingreifen, daß der Ventilkörper dicht in dem Druckzylinder geführt und relativ zu diesem verschiebbar ist, daß

die in Achsrichtung wirkende und in den Druckzylinder eintauchende Stirnfläche des Ventilkörpers kleiner als die gegenüberliegende Kolbenfläche des Druckzylinders ist, und daß das Ende der Stange mit dem Kolben des Druckzylinders verbunden ist.

Die Unterdruckkupplung wird durch den doppelt wirkenden Druckzylinder betätigt, wobei die dem Ventilkörper benachbarte Zylinderkammer des Druckzylinders ständig mit einem bestimmten Druck beaufschlagt ist, während die andere Seite des Druckzylinders nur bei Betätigung der Unterdruckkupplung mit einem Druck beaufschlagt wird, der dem Druck in der ersten Zylinderkammer entspricht. Der Kolben des Druckzylinders ist als Differenzkolben ausgebildet, so daß bei gleichem Druck auf beiden Seiten des Kolbens dieser sich in Richtung des Ventilkörpers bewegt. Da jedoch der Ventilkörper gleichfalls in den einen Zylinderraum eintaucht und durch das Druckmedium in Achsrichtung beaufschlagt wird, findet so lange keine relative Verschiebung zwischen dem Kolben und dem Ventilkörper statt, bis dessen Anlagefläche an der Gießform anliegt. Erst wenn dieser druckdichte Anschluß hergestellt ist, kann der Kolben relativ zum Ventilkörper verschoben werden und damit auch die den Ventilteller tragende Stange. Das Ventil der Unterdruckkupplung kann somit erst geöffnet werden, wenn der druckdichte Anschluß mit der Gießform hergestellt ist.

Es ist selbstverständlich auch denkbar, diese Unterdruckkupplung derart einzusetzen, daß diese dadurch geöffnet wird, daß das Gewicht der Gießform zu einer relativen Verschiebung des Ventilkörpers zum Druckzylinder führt. In diesem Fall sind beide Druckkammern des Druckzylinders mit dem gleichen Druck

beaufschlagt. Der Kolben nimmt immer die oberste Stellung ein, ohne daß eine Abstandsänderung zwischen dem Ventilkörper und dem Druckzylinder eintritt. Erst bei Belastung- des Ventilkörpers durch die Gießform wird der Ven-·

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tilkörper zum Druckzylinder hin verschoben/ so daß das Ventil sich öffnen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit Beschreibung und Zeichnungen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. In dieser zeigen:

Fig. T einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Unterdruckkupplung mit geschlossenem Ventil und

Fig. 2 den gleichen Schnitt in der Stellung, in der

über die Unterdruckkupplung eine Verbindung zum Unterdrucknetz hergestellt ist.

Die in den Fig. 1 und 2 im Schnitt dargestellte Unterdruckkupplung 1 besteht aus einem Ventilköper 2, der in einen Druckzylinder 19 eintaucht und dicht in dessen Zylinderkopf 15 geführt ist. Der Ventilkörper 2 hat einen Unterdruckanschluß 3, an dem die vom Unterdrucknetz kommende und nicht dargestellte Leitung anschließbar ist. Der Ventilkörper 2 ist mit einer Bohrung 6 versehen, in der eine Stange 5 gleitet, die mittels einer Dichtung 7 in der Bohrung abgedichtet ist. Das Ende 13 des Ventilkörpers ist als Ringkolben ausgebildet und in dem Zylinderkopf 15 des Druckzylinders 19 geführt und mittels einer Dichtung 16 abgedichtet.

Im oberen Bereich des Ventilkörpers 2 ist ein Ventil 10 ausgebildet, das einen ringförmigen Ventilsitz 9 aufweist, der sich in einer Ebene senkrecht zur Stange 5 erstreckt. Am Ende der Stange 5 ist· ein Ventilteller 8 mit einer Ringdichtung 11 angeordnet, die mit dem Ventilsitz 9 zusammenwirkt.

Der Ventilkörper 2 bildet an seinem freien Ende eine ringförmige Dichtfläche 34, die mit einer Ringdichtung 35 versehen ist. Diese Ringdichtung hat einen Abstand zum Ventil 10, und zwar einen solchen Abstand, daß die Verschiebung des Ventiltellers 8 innerhalb des Ventilkörpers 2 erfolgt.

Der Druckzylinder 19 ist als doppelt wirkender Zylinder ausgebildet und hat zwei Druckmittelanschlüsse 21 und 27. Der Zylinderkopf 15 und der Zylinderboden 20 sind über ein Rohr 36 miteinander verbunden und mittels Dichtungen 37 gegenüber diesen abgedichtet. Der im Druckzylinder 19 angeordnete Kolben

17, der fest mit der Stange 5 verbunden ist, ist bekannterweise mittels Dichtringen 18 gegenüber dem Rohr 36 abgedichtet. Die Länge des als Ringkolben ausgebildeten Teiles' 13 des Ventilkörpers 2 ist so bemessen/ daß bei maximaler Verschiebung des Kolbens 17 dieses noch ausreichend im Zylinderkopf 15 geführt und abgedichtet ist.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Unterdruckkupplung ist folgende. Der Zylinderraum 14 ist ständig über den Anschluß 21 an eine Druckmittelquelle angeschlossen, so daß in diesem ein konstanter Druck aufrechterhalten wird. Dieser Druck wird zum einen auf die Ringfläche 22 des Kolbens 17 und zum anderen auf die Ringfläche 23 des Ringkolbens 13, der Teil des Ventilkörpers 2 ist, ausgeübt. Kolben 17 und Ringkolben 13 werden somit durch den herrschenden Drück in entgegengesetzte Richtungen bewegt, so daß hierdurch die Stange 5 in Richtung 24 bewegt wird und so das Ventil 10 schließt. Die Größe der Schließkraft des Ventiles 10 ist somit abhängig von der Größe der Ringflache 23. Da der Zylinderraum 26 drucklos ist, wird sich der Kolben 17 in Richtung 24 verschieben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und zwar so lange, bis der Ventil körper 2, der durch den Ventilteller 8 mitgenommen wird, mit seiner Schulter am Zylinderkopf 15 anliegt.

Soll über die Unterdruckkupplung 1 eine Gießform 30 an das Unterdrucknetz angeschlossen werden, so wird der Zylinderraum 26 über den Anschluß 27 mit dem gleichen Druck beaufschlagt, der auch im Zylinderraum 14 herrscht. Da die Kolbenfläche 28 im Zylinderraum 26 um die Fläche der Stange 5 größer ist als die Ringfläche 22 im Zylinderraum 14, bewegt sich der Kolben 17 in Richtung 25. Der Abstand des Kolbens 17 zur Ringfläche 23 des Ventilkörpers 2 ändert sich jedoch nicht, da der Ringkolben 13 durch den im Zylinderraum 14 herrschenden Druck gleichfalls in Richtung 25 verschoben wird. Der relative Abstand vom Ringkolben 13 verändert sich erst dann, wenn die Dichtfläche 34 zur Anlage an der Gießform 30 gelangt. Dies hat zur Folge/ daß der Ventilteller 8 sich vom Ventilsitz 9 abhebt und so die Verbindung zwischen dem Unterdrucknetz und dem Ventilausgang erhalten wird. Zuerst wird der Raum 31 vor dem Rückschlagventil 32 der Gießform evakuiert. Ist dieser Druck niedriger geworden als der Druck im Inneren der Gießform, so öffnet sich das Rückschlagventil 32, so daß nunmehr der Druck in der Gießform über das Ventil TO abgesenkt werden kann. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Eine Unterdruckkupplung gemäß der Erfindung kann in beliebiger Lage eingebaut werden und benötigt auch nicht, daß die Gießform gegen die Unterdruckkupplung bewegt werden muß, damit das Unterdruckventil 10 geöffnet wird.

Für die Ablösung der Unterdruckkupplung von der Gießform 30 muß lediglich der Druck in den Zylinderraum 26 aufgehoben werden. Der Kolben 17 und damit die Stange 5 bewegt sich durch den im Zylinderraum 14 noch herrschenden Druck zum Zylinderboden 20 hin, so daß zunächst das Ventil 10 geschlossen wird. Anschließend nimmt die Stange 5 über dem Ventilteller 10 den Ventilkörper mit, so daß dieser wieder in seine Ausgangsstellung gelangt.

Claims (2)

- y- 3H4118 Ansprüche:

1. Unterdruckkupplung für den Anschluß von vakuumverfestigten Gießformen an ein Unterdrucknetz mit einem Ventilkörper, der eine mit einer Dichtung versehene Anlageflä.che für den Anschluß an die Gießformen, einen Unterdruckanschluß für das Unterdrucknetz und ein in der Verbindungsleitung von Unterdruckanschluß und Anlagefläche eingesetztes Ventil aufweist, das eine im Ventilkörper geführte und gegenüber: diesem abgedichtete und einen Ventilteller tragende Stange aufweist, der mit einem Ventilsitz im Ventilkörper zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilteller (8) tragende Stange (5) und ein Teil des die Stange führenden Ventilkörpers (2) in einen doppelt wirkenden Druckzylindjer (19) eingreifen, daß der Ventilkörper (2) dichtend im Druckzylinder (19) geführt und relativ zu diesem verschiebbar; ist, daß die in Achsrichtung wirkende und in den Druckzylinder eintauchende Stirnfläche (23) des Ventilkörpers (2) kleiner als die gegenüberliegende Kolbenfläche (22) ist, und daß das Ende der Stange (5) mit dem Kolben (17) des Druckzylinders (19) verbunden ist.

2. Unterdruckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (8) eine ringförmige Dichtung (11) aufweist.

3, Unterdruckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Druckzylinder (19) ragende Teil des Ventilkörpers (2) als Ringkolben (13) ausgebildet ist.