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Antriebsvorrichtung für die bewegliche Formhälfte und den Preßkolben
an Preß-ußmaschinen Gegenstand der Erfindung ist ein mechanisch-hydraulischer Antrieb
für die Schließ-und Preßorgane bei Preßgießmaschinen.
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Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die Schließbewegun- der
Formhälfte und das Vorschieben des Arbeitskolbens bis zum Eintritt in die Preßkammer
mechanisch, der Formschließdruck und die Bewegung des Arbeitskolbens zum Pressen
hydraulisch erfolgt. Um den beim Pressen gegen die bewegliche Formhälfte ausgeübten
Druck aufzuheben, wird der den Pxeßkolben antreibende Zylinder während des Preßvorganges
mit der beweglichen Formhälfte starr verbunden.
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Es ist eine Vorrichtung bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 333
634), bei welcher zum Schließen und Öffnen der Formteile ein EZzenterscheibenantrieb
der bekannten Art dient, welcher auf einem längs verschiebbaren Schlitten aufgebaut
ist. Zur Erzeugung des Schließdruckes für die Form ist eine auf den Schlitten einwirkende
Flüssigkeitspumpe vorgesehen. Demgegenüber steht bei der vorliegenden Erfindung
der mechanische Antrieb fest, und der den Schließdruck erzeugende Zylinder ist zwischen
dem mechanischen Antrieb und der beweglichen Formhälfte eingeschaltet.
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Bei einer weiteren Vorrichtung (schweiz. Patent 127 84,5) wird zwischen
Spindelmutter und Preßkuchen eine aus einer handbetätigten Preßwasserpumpe nebst
den dazu-. gehörigen hydraulischen Preßzylindern zusammengesetzte Vorrichtung eingeschaltet,
wobei sich die Preßkolben der hydraulischen Presse gegen die von Hand eingestellte
Spindelinutter anlegen, während die ganze Vorrichtung der abnehmenden Stärke des
Preßkuchens folgt. Dieser Vorschlag weist gegenüber dem der Erfindung folgende wesentliche
Unterschiede auf: Bei der bekannten Vorrichtung wird mit Hilfe der Spindel und -Mutter
keine nutzbare Arbeit geleistet. während der. hydraulische Druck tatsächliche Bewegungsarbeit
ausführt, womit der Verbrauch an Preßwasser und damit an Arbeitskraft ganz bedeutend
wird. Demgegenüber führt bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die Spindel die
ganze Bewegungsarbeit durch, während die Arbeit des hvdraulisclten Druckes darin
besteht, zwei aneinanderliegende Formenteile zum dichten Abschluß zu bringen, wobei
praktisch keine Bewegung ausgeführt, der Aufwand an Arbeitsenergie dementsprechend
auch nur ganz gering wird.
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In der Zeichnung wird eine schematische Darstellung der Arbeitsweise
der neuen Vorrichtung gegeben.
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Die Abb. i zeigt die Vorrichtung in der Stellung kurz vor dem Pressen.
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Die Stellung nach dem Vorschieben des 11iletalles in die Preßbohrung
ist in Abb. 2 dargestellt (Preß- und Arbeitskolben sind strichpunktiert gezeichnet),
ebenso die Stellung nach der durchgeführten Pressung (Preß- und Arbeitskolben sind
ausgezogen gezeichnet).
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Aus der Abb. 3 ist die Stellung nach dem Öffnen der Form und vor dem
Rückzuge des Preß- und Arbeitskolbens ersichtlich.
Die Vorrichtung
besteht aus zwei Rahmen, und zwar aus dem einen. der durch die beiden Querstücke
1, 2 und die Säulen 3, 4 gebildet ist, und dem zweiten, der aus den Ouerstiicken
;. 6 und den Säulen 7, 8 besteht. Der ;:reite Rahmen ist mit den Säulen 7, 8 in
Bohrungen des Querstückes 2 in der Längsrichtung verschiebbar. Das Querstück i enthält
ein doppelseitiges Drucklager 9, in welchem eine -Mutter io drehbar gelagert ist.
In der Mutter verschiebt sich, gegen Verdrehung gesichert. eine selbsthemmende Spindel
ii, deren Kopf als Kopien 12 ausgebildet ist. Die -Mutter io wird von einem Elektromotor
Tiber ein Vorgelege bekannter Ausführung angetrieben. Der -Motor kann als. Reversiermotor-
ausgebildet sein, oder aber die Rechts- und Linksdrehung der Mutter io wird durch
das Vorgelege bewirkt. Die feststehende, mit der Preßbohrung 13 versehene Formhälfte
1.4 ist an dem Querstück 2 befestigt. An die Preßbohrung 13 schließt sich die Gleitrinne
15 an, auf welche der zu v erpressende Werkstoff aufgebracht wird. Auf der Vorderseite
des Querstückes 5 sind zwei Böcke 16 angebracht, mit welchen die bewegliche Formhälfte
17 verschraubt ist. Ein Zylinder 18, in welchem sich der Kolben 12, mit etwa io
mm. Hubweg bewegen kann, sitzt auf der Rückseite des Querstückes 5. In der Gleitrinne
15 bewegt sich der Arbeitskolben i9, der mit der Kolbenstange 2o des Preßkolbens
21 verschraubt ist. Der letztere bewegt sich im Zylinder 22, der mit einem Querstück
23 verbunden und auf den Säulen 7, 8 in der Längsrichtung verschiebbar ist. Am Boden
des Zylinders 22 und an dem Querstück 6 sind Gelenkstücke vorgesehen, zwischen welchen
ein Kniehebel 24 angeordnet ist, der mit Hilfe des Kolbens'25 im Zylinder 26 eingeknickt
und gestreckt wird. An' dem Querstück 23 sind Lappen 27 vorgesehen, welche gegen
die verstellbaren Anschläge 28 stoßen, womit der Hub des Zylinders 22 nach vorn
begrenzt ist. Ein mit Preßluft belasteter Druckwasserspeicher 29 steht mit dem hinteren
Raume des Zylinders 22- dauernd in Verbindung. Ein zweiter Druckwasserspeicher
30 wird von einer Preßwasserpumpe 31, die durch einen Elektromotor angetrieben
und mit dem Maschinengestell verbunden sein kann, gespeist. Dieser Druckwasserspeicher
30 versorgt die beiden Zylinderseiten des Zylinders 26 und die vorderen Seiten
der Zylinder 18 und 22 mit Preßwasser. Die Verteilung des Preßwassers zu den einzelnen
Zylinderseiten erfolgt durch Steuerorgane 32, 33 und 3.M; welche mit der Maschinenbewegung
zwangsläufig-bewegt werden.
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Das die bewegliche Formhälfte 17 tragende Querstück 5 ist durch die
Säulen 7 und 8 mit dem dem Kniehebel 24. als Stützpunkt dienenden O_uerstück 6 verbunden.
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Beim Preßvorgange wird der hegen den Boden des Zylinders 22 wirkende
Reaktionsdruck vom Kniehebel =4 auf`enoinnien ui:.-1 auf das Querstück 6 übertragen.
Über die Säulen 7, 8 wirkt dieser Reaktionsdruck auf das 'Querstück 5 und erzeugt
so eine dein Preßdruck gegen die bewegliche Formhälfte entgegengesetzte Schließkraft.
Der hegen die bewegliche Formhälfte ausgeübte Druck des Preßkolbens. der die Formteile
atiseiiiai,lerzutreiben sucht, wird durch den Reaktionsdruck restlos aufgehoben.
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Die Abb. i zeiht die Vorrichtung in der. Stellung nach dem Schließen
der Form und dem Rückzuge des Preßkolbens. Durch entsprechende Drehung der Mutter
io hat sich die Spindel ii nach vorn bewegt, der Kolben 12 hat sich gegen den Boden
des Zylinders i8 angestellt und damit das Querstück ; samt den Böcken 16 und der
beweglichen Formhälfte 17 gegen die feststehende Formhälfte 14 vorgeschoben. -Mit
dem Zusammentreffen der Formhälften ist (las Steuerorgan 32 gedreht, damit die Verbindung
zwischen dein Druckwasserspeicher 30 und dein vorderen Teile des Zylinders
18 hergestellt und der Schließdruck der Form zur Auswirkung gebracht worden. An
der Bewegung des Querstückes 5 hat der Rahmen 6, 7, 8 und damit der auf den Säulen
7, 8 sitzende Zylinder 22 teilgenommen. Mit dem Absperrorgan 32 ist auch das Steuerorgan
33 bewegt worden, das Preßwasser hat den Preßkolben 2i nach hinten gedrückt und
die im hinteren Teile des Zylinders sich befindliche Preßriüssigkeit in den Druckwasserspeicher
29 verdrängt. Damit hat der Arbeitskolben iy seine hinterste Stelle erreicht. ,
Inzwischen ist die Gleitbahn 15 finit dem zu verpressenden Werkstoffe beschickt
worden. Durch Betätigung des Steuerorgans 34 wird der untere Teil des Zylinders
26 finit dein Druckwasserspeicher verbunden, der Kolben 25 bewegt sich nach oben
und streckt den Kniehebel 24. Damit wird der Zylinder 22 und der Arbeitskolben i9
in die in der Abb. 2 eingetragene Stellung und der Werkstoff aus der Gleitrinne
15 in die Preßbohrung i3 vorgeschoben. In dieser Stellung verbindet das Steuerorgan
33 den vorderen Raum des Zylinders a2 mit dem Abwasserbehälter der Pumpe 31. Der
unter dem Druck des Druckwasserspeichers 29 stehende Preßkolben 2i und damit der
Arbeitskolben i9 bewegen sich nach vorn, wobei der Werkstoff aus der Preßbohrung
13 durch Anguß und Anschnitt in den Formenhohlraum gepreßt wird.
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Der gegen den Boden des Zylinders 22 gerichtete Reaktionsdruck des
Preßdruckes wird
über die Querstücke ;, 6 und die Säulen 7, S auf
die bewegliche Formhälfte 17 übertragen. womit der dem Schließdruck entgegenwirkende
Druck des Preßkolhens auf die bewegliche Formhälfte aufgehoben wird.
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Beim jetzt folgenden Öffnen der Form bewegt sich der Arbeitskolben
ig in der Pretirichtung weiter und stößt den in der Preßbolirttng i6 verlileibendenMietallrückstandaus.
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Nach dein Öffnen der Form nehmen die Teile der Vorrichtung die in
der Abb.3 gezeigte Stellung ein.
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Zum Öffnen werden zunächst die beiden Absperrorgane 32, 34. umgesteuert,
derart. daß der Zylinder 18 und der untere Raum des Zylinders 26 mit dein Abwasserbehälter
der Pumpe 31 verbunden sind. Gleichzeitig mit diesem Vorgange wird die Mutter io
in der entsprechenden Richtung gedreht und die Spindel i i nach hinten bewegt. Der
Kolben 12 legt sich gegen den Abschluß des Zylinders 18, das Querstück 5 samt den
Böcken 16 und der beweglichen Formhälfte 17 nehmen an der Rückwärtsbewegung teil.
:-Mit 'dem Querstück 5 bewegen sich auch die Säulen 7, ä und das hintere Querstück
6. L "in das Stehenbleiben des Zylinders 22 in der Stellung, die ihm im vorigen
Arbeitsgänge gegeben wurde, zu erzwingen, sind die einstellbaren Anschläge 27,:28
vorgesehen. Durch eine Drosselvorrichtung wird der Flüssigkeitsaustritt aus dem
unteren Teile des Zylinders 26 so geregelt, daß die Bewegung des Kniehebels 24 der
des Rahniens 5, 6, 7 und S um ein geringes nacheilt. Damit wird erreicht, daß der
Zylinder 22 sich von den Anschlägen 2,9 nicht vorzeitig entfernt.
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Diesem Arbeitsgange folgt wieder das Schließen der Form und der Rückzug
des Arbeitskolbens, wobei die Teile die in djer Abb. i gezeigte Stellung einnehmen.
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Selbstverständlich kann der #vorgesehene SchraubenspindelantrieÜ durch
einen beliebigen anderen mechanischen Antrieb. etwa Kniehebel, 'Kurbel, Exzenter
oder beliebige Vereinigungen dieser Antriebsmittel. ersetzt werden. Dem Schraubenspindelantrieb
wird deshalb der Vorzug gegeben. weil die von der Spindel abzugebende Kraft. die
nur einen Bruchteil der erforderlichen Schlielikraft ausmacht, in jeder Stellung
gleich groß ist, während bei Kurbel-, Exzenter- oder Kniehehelantrieben erst gegen
Ende des Hubes die volle Kraftabgabe möglich ist.
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Sofern kein Reversiermotor verwendet wird, kann zwischen Elektromotor
und ",pindelmutter ein Links- oder Rechtslauf ergebendes, mit den Steuerorganen
betätigtes, Vorgelege vorgesehen werden. lu jedem Falle wird noch eine Rutschkupplung.
vorzugsweise eine ölhydraulische Kupplung. die Überlastung von Motor und -Maschine
sicher verhindert, eingebaut.
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Auch kann in allen Fällen die den Arbeitskolben betätigende Vorrichtung
so gestaltet werden, daß dessen Verstellung in waagerechter und senkrechter Richtung
gegeben ist.-Da es nicht in jedem Falle möglich und erwünscht ist, die Preßbohrung
in der -Mitte der Form anzuordnen, ist diese Verstellung sehr wesentlich.