DE4033162C2 - Verriegelungsvorrichtung für einen Kern einer Druckgußform - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung für einen Kern einer Druckgußform, die bei geschlossener Form ein Ausweichen des Kerns verhindert.

Solche Verriegelungsvorrichtungen sind bekannt, sie dienen dazu, im Moment des Einschießens des Druckgußmaterials etwa vorhandene Zylinder am Ausweichen zu hindern. Sie sind nach dem Stand der Technik so ausgeführt, daß der Kern beziehungsweise ein ihm nachgeschalteter Kernschaft einen Vorsprung aufweist, der in eine Hinterschneidung der Form einfährt, wenn diese vor dem Schuß geschlossen wird. Das bedingt, daß der Kern erst dann freigegeben wird und zurückgezogen werden kann, wenn die Form geöffnet ist. Bei speziellen Ausbildungen des Gußgutes ist diese Verfahrensweise aber sehr nachteilig, wenn aus Gründen der Beschädigung des Druckgußgutes der Kern gezogen werden müßte, bevor die Form geöffnet wird. Nach geöffneter Form kann sich nämlich der Kern nicht mehr gegenüber der Form abstützen.

Aus dem DE-GM 88 15 805 ist eine Kernziehvorrichtung bekannt, die bei geschlossener Form betätigbar ist. Dazu sind jedoch zwei Druckmittelkolbenmotoren erforderlich, deren Arbeitsgeschwindigkeit außerdem gering ist.

Demgemäß besteht die Aufgabe, eine Verriegelungsvorrichtung zu schaffen, die unabhängig von der Öffnung der Druckgußform mittels nur eines Druckmittelkolbenmotors schlagartig entriegelt werden kann, so daß der Kern zum Zurückziehen freigegeben ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Verriegelungsvorrichtung aus einem Druckmittel­ kolbenmotor besteht, der an eine Druckmittelquelle ange­ schlossen ist, deren mit einem Druckmittelraum des Druck­ mittelkolbenmotors verbundene Kammer ein elektrorheologi­ sches Hydraulikmedium enthält, wobei in den Druckmittel­ raum des Druckmittelkolbenmotors wenigstens eine Elektro­ de ragt, die mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle verbunden ist.

Die Erfindung weist demgemäß den Vorteil auf, daß die me­ chanische, an die geschlossene Form gebundene Verriege­ lungsvorrichtung durch eine hydraulische Verriegelungs­ vorrichtung ersetzt ist, die natürlich so ausgebildet werden muß, daß den erheblichen Drücken im Innern der Druckgußform standgehalten wird, die aber andererseits durch Wegnehmen des hydraulischen Druckes entriegelt wer­ den kann, so daß der Kern zum Rückziehen freigebbar ist, bevor ein Öffnungsvorgang der Druckgußform einsetzt.

Bei einer allgemeinbekannten, beispielsweise in der DE-AS 12 46 175 beschriebenen Druckgießmaschine, ist le­ diglich die Schußeinheit hydraulisch beaufschlagt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, nach dem Einfahren des Kernes in die Form vor dem Schuß durch Anlegen einer Gleichspannung an das elektrorheologische Hydraulikmedium dieses zum Erstarren zu bringen. Ein Aus­ weichen des Kerns ist infolge des nun erstarrten und in­ kompressiblen Hydraulikmediums nicht mehr möglich. Zur Freigabe des Kerns wird die Gleichspannungsquelle abge­ schaltet, das Medium verflüssigt sich augenblicklich, und die Rückzugsbewegung des Kerns kann eingeleitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß auf der der elektrorheologischen Druckmittel­ quelle abgewandten Seite des Kolbens eine weitere Druck­ mittelquelle angeschlossen ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, über die weitere Druckmittelquelle die Rückzugebewegung des Kernes einzuleiten.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Wei­ terbildungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Druckgußma­ schine und ihre Steuerung.

Die in der Zeichnung dargestellte Druckgußmaschine 1 be­ sitzt ein bewegliches Maschinengestell 2 und ein festes Maschinengestell 3. Das feste Maschinengestell 3 ist mit dem Fundament verbunden, das bewegliche ist beim Öffnen und Schließen der Druckgußform verfahrbar. Die eigentli­ che Druckgußform besteht aus den Teilen 4 und 5, wobei das Teil 4 dem beweglichen Maschinengestell, das Teil 5 dem festen Maschinengestell zugeordnet beziehungsweise an ihm befestigt ist. Die eigentliche Innenform, die also für die Kontur des abzugießenden Teiles sorgt, ist mit dem Bezugszeichen 6 versehen, sie nimmt das Druckgußteil 7 auf, das eine Außenwand 8 und eine Innenwand 9 besitzt. Ein Formeinsatz 10 stützt den Innenteil der Druckgußform 6 ab, und zwar gegenüber den Formaußenteilen 4 und 5. In die Druckgußform ragt ein Kern 11, der entweder einteilig mit einem Dichtkonus 12 mit angeschlossener Verlängerung ausgebildet ist oder andererseits könnte der Kern 11 auch aus einem anderen Material bestehen als der Dichtkonus und seine Verlängerung. Der Dichtkonus ist von einem Füh­ rungsklotz 13 in Form eines Hohlzylinderkörpers umgeben, und zwar unter Zwischenlagerung einer Führungsbuchse 14. Über eine Kupplung 15, die zwei Schlitze 16 und 17 auf­ weist, wobei der Schlitz 17 von einer Außenkante 18 be­ grenzt ist, ist eine Hinterschneidung geschaffen, in die ein Kupplungsstück 20 mit seinem Kopf 21 eingreift. Ein Stellstück 22 ist zwischen dem Dichtkonus 12 und dem Kopf 21 starr aufgenommen und über die Kupplung 18 mit dem Kopf verbunden. Gegenüber den Druckgußformteilen 4 und 5 stützt sich ein Säulengestell 23 ab, das aus einer Druck­ platte 37 und mehreren Säulen 38 besteht. Diese Druck­ platte 37 wird von einer Kolbenstange 27 in einer zentra­ len Ausnehmung 39 durchsetzt, wobei die Kolbenstange 27 mit dem bereits erwähnten Kopf 21 versehen ist. Das Stellstück 22 ist mit einem ausladenden Arm 40 mit einer Meß- und Betätigungsstange 41 verbunden. Die Betätigungs­ stange 41, die an einem Fortsatz der Druckplatte 37 ge­ führt ist, dient dazu, die Steuerschaltung für das Ar­ beitsprogramm der Druckgußmaschine 1 zu betätigen.

An die der Druckgußform 3/4 abgewandten Seite der Druck­ platte 37 schließt sich ein Druckmittelkolbenmotor 24 an.

Dieser besteht aus einem Zylinder 25 und einem darin dichtgeführten Kolben 26. Der Kolben 26 ist mit der be­ reits erwähnten Kolbenstange 27 verbunden. Am Mantel des Zylinders 25 sind ein erster Druckmittelanschluß 28 und ein zweiter Druckmittelanschluß 29 vorgesehen. Der erste Druckmittelanschluß beaufschlagt einen Druckmittelraum 42 zwischen dem Kolben 26 und der Druckplatte 37, der zweite Druckmittelanschluß 29 einen Druckmittelraum 43, auf der dem Druckmittelraum 42 abgewandten Seite des Kolbens 26. Der Druckmittelanschluß 28 führt über eine mit einem Ven­ til 32 versehenen Leitung 30 zu einer hydraulischen Druckmittelquelle 33, diese Druckmittelquelle enthält normales Hydrauliköl. Der Druckmittelanschluß 29 ist über eine Leitung 44 mit einem Stickstoffspeicher 34 versehen, der zwei Kammern 45 und 46 aufweist, die durch eine Mem­ brane 47 voneinander getrennt sind. Die Kammer 45 enthält ein Stickstoffpolster, dessen Druck etwa bei 70 bar lie­ gen kann. Es ist mit einer mit einem Ventil 31 versehenen Fülleitung 48 versehen.

In den Druckmittelraum 43 ragen zwei Elektroden 49 und 50, die über ein Leitungspaar 51 mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle 36 verbunden sind. Der Druckmittel­ raum 43 ist mit einem elektrorheologischen Hydraulikme­ dium 35 gefüllt. Dieses hat die Eigenschaft, ohne Anlegen einer Gleichspannung an die Elektroden 49 und 50, flüssig und mit normaler Viskosität zu sein, erstarrt aber ohne nennenswerte zeitliche Verzögerung, wenn eine solche Gleichspannung an die Elektroden 49 und 50 angelegt wird. Die Rückbildung in den wieder flüssigen Zustand erfolgt ebenso schlagartig nach Wegnahme der elektrischen Spannung.

Die eben geschilderte Druckgußmaschine 1 weist folgende Funktion auf:
Zwecks Vornahme eines neuen Einschießens von metallischer oder Kunststoff-Druckgußmasse in die Form 6 wird die Form zusammengefahren, so daß die Teile 2 bis 6 und 10 in den in der Zeichnung dargestellten Zustand kommen. Weiterhin ist der Kern 11 in seine in der Zeichnung dargestellte linke Endstellung gefahren, er ragt in die Form 6 hinein. Dies ist hydraulisch geschehen, indem der Druck des vor­ her aufgeladenen Stickstoffspeichers 34 durch Beaufschla­ gung des Druckraums 43 den Kolben 26 nach links gefahren hat. Der Kolben 26 ist in der Zeichnung in dieser End­ stellung gezeichnet. Damit steht auch die Kolbenstange 27 in ihrer linken Endstellung, über die Kupplung 15 stehen auch das Stellstück 22 und der Kern 11 in dieser linken Endstellung. Es besteht eine starre Kopplung vom Kolben 26 bis zum Kern 11. Der Druckmittelraum 42 ist entlastet, durch Öffnen des Ventils 32 ist der Druck im Druckmittel­ raum 42 abgebaut, das Hydraulikmedium ist in einen nicht dargestellten Tank, der Teil der Druckmittelquelle 33 ist drucklos zurücktransportiert worden. Nunmehr wird über einen nicht dargestellten Schalter, der von der Meßstange 41 gesteuert ist, die Gleichspannungsquelle 36 aktiviert, so daß somit das Leitungspaar 51 elektrische Gleichspan­ nung an den Elektroden 49 und 50 legt. Damit wird mit dieser Gleichspannung das elektrorheologische Hydraulik­ medium im Druckmittelraum 43 beaufschlagt, so daß es schlagartig erstarrt. Nunmehr ist die Verriegelung des Kerns 11 geschehen, da weder der Kern noch das Stellstück 22, noch die Kolbenstange 27 beziehungsweise der Kolben 26 ausweichen können. Nunmehr kann das Druckgußteil 7 ge­ gossen werden, nach Erstarren der Druckgußmasse wird über den bereits erwähnten Schalter die Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle 36 auf die Elektroden 49 und 50 abgeschaltet. Das elektrorheologische Hydraulikmedium verflüssigt sich wieder, und das Ventil 32 wird geöffnet, so daß nunmehr die Druckmittelseite der Druckmittelquelle 33 über die Leitung 30 mit dem Druckmittelraum 42 verbun­ den ist. Der Druck der Druckmittelquelle 33 ist größer als der des Speichers 34 im entladenen Zustand. Damit wird der Kolben 26 nach rechts bewegt, elektrorheologi­ sches Medium 35 wird über die Leitung 44 in die Kammer 46 des Stickstoffspeichers 34 verdrängt, der Speicher 34 wird wieder aufgeladen. Nunmehr kann die Druckmittelform geöffnet werden, das frischgegossene Druckgußteil entnom­ men werden, die Form wird wieder geschlossen, und an­ schließend vollzieht sich der nächste Verriegelungsvor­ gang, wie bereits eben beschrieben.

Claims (2)

1. Verriegelungsvorrichtung für einen Kern einer Druckgußform, die bei geschlossener Form ein Ausweichen des Kerns verhindert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung aus einem Druckmittelkolbenmotor (24) besteht, der an eine Druckmittelquelle (34) angeschlossen ist, deren mit einem Druckmittelraum (43) des Druckmittelkolbenmotors (24) verbundene Kammer (46) ein elektrorheologisches Hydraulikmedium enthält, wobei in den Druckmittelraum (43) des Druckmittelkolbenmotors (24) wenigstens eine Elektrode (49, 50) ragt, die mit einer elektri­ schen Gleichspannungsquelle (36) schaltbar ver­ bunden ist.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der der elektro­ rheologischen Druckmittelquelle (34, 46) abge­ wandten Seite des Kolbens (26) des Druckmittel­ kolbenmotors (24) eine weitere Druckmittelquelle (33) angeschlossen ist.