IT9020394A1 - INJECTION GROUP FOR HYDRAULIC DIE-CASTING MACHINE, EQUIPPED WITH A DEVICE FOR THE ELIMINATION OF PEAKS IN THE INJECTION PRESSURE - Google Patents
INJECTION GROUP FOR HYDRAULIC DIE-CASTING MACHINE, EQUIPPED WITH A DEVICE FOR THE ELIMINATION OF PEAKS IN THE INJECTION PRESSUREInfo
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Abstract
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
delL'invenzione industriale dal titoLo: of the industrial invention by the title:
"Gruppo di iniezione per macchina idraulica per pressofusione, munito di dispositivo per l'eliminazione di picchi di pressione all'iniezione" . "Injection unit for hydraulic die-casting machine, equipped with a device for the elimination of injection pressure peaks".
RIASSUNTO SUMMARY
Il gruppo di iniezione comprende un cilindro di iniezione <(>9<)>, un pistone di iniezione <(>10) ad azionamento idraulico, un accumulatore di fluido (1) per l'azionamento ad alta velocità del pistone di iniezione (10) durante la corsa di iniezione e un moltiplicatore di pressione (12) per l'azionamento a bassa velocità ed atta pressione del pistone (10) al termine della corsa di iniezione del pistone (10) stesso. Esso comprende inoltre un gruppo ausiliario cilindro/pistone (6, 7) interposto tra il pistone di iniezione (10) e l'accumulatore (1), in cui la sezione del cilindro ausiliario (6) è maggiore della sezione del cilindro di iniezione <(>9).(fig.1) The injection unit comprises an injection cylinder <(> 9 <)>, a hydraulically operated injection piston <(> 10), a fluid accumulator (1) for high-speed actuation of the injection piston (10 ) during the injection stroke and a pressure multiplier (12) for low speed and suitable pressure operation of the piston (10) at the end of the injection stroke of the piston (10) itself. It also includes an auxiliary cylinder / piston assembly (6, 7) interposed between the injection piston (10) and the accumulator (1), in which the section of the auxiliary cylinder (6) is greater than the section of the injection cylinder < (> 9). (Fig. 1)
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un gruppo di iniezione per macchina idraulica per pressofusione, munito di dispositivo per L'eliminazione di picchi di pressione all'iniezione. The present invention relates to an injection assembly for a hydraulic die-casting machine, equipped with a device for eliminating pressure peaks during injection.
Secondo La tecnica nota tali gruppi di iniezione comprendono un cilindro di iniezione, un pistone di iniezione alloggiato scorrevolmente nel cilindro e mezzi valvolari atti a porre sequenzialmente in comunicazione con il cilindro dapprima una pompa di alimentazione di fluido per un eventuale stadio di avanzamento lento del pistone di iniezione e successivamente un accumulatore di fluido per un secondo stadio di avanzamento veloce del pistone di iniezione. Tali gruppi comprendono inoltre un moltiplicatore di pressione che ha la funzione di innalzare successivamente la pressione del fluido agente suL pistone di iniezione per un terzo breve stadio di avanzamento a velocità lenta e pressione elevata. Quest'ultimo stadio consente al metaLlo fuso di raggiungere e riempire con adeguata compattazione i più distanti e difficili interstizi della cavità di stampaggio. According to the known art, these injection units comprise an injection cylinder, an injection piston slidably housed in the cylinder and valve means adapted to sequentially place a fluid feed pump in communication with the cylinder for a possible slow advancement stage of the piston. and subsequently a fluid accumulator for a second stage of rapid advancement of the injection piston. These units also comprise a pressure multiplier which has the function of successively raising the pressure of the fluid acting on the injection piston for a third short stage of advancement at slow speed and high pressure. This last stage allows the molten metal to reach and fill the most distant and difficult interstices of the molding cavity with adequate compaction.
Tale tecnica nota presenta l'inconveniente che al termine della fase di avanzamento veloce del pistone quest'ultimo viene a trovarsi di fronte a una massa di metallo fuso che riempie completamente la camera anteriore della boccoLa di iniezione e determina pertanto un brusco impatto del pistone stesso con conseguente picco di pressione che risulta nello stesso tempo inevitabile e incontrollabile. This known technique has the drawback that at the end of the rapid advancement phase of the piston the latter is faced with a mass of molten metal which completely fills the anterior chamber of the injection port and therefore causes a sudden impact of the piston itself. resulting in a pressure peak which is both inevitable and uncontrollable at the same time.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare a questo inconveniente realizzando un gruppo di iniezione in cui sia eliminato tale picco di pressione. The object of the present invention is to obviate this drawback by providing an injection unit in which this pressure peak is eliminated.
In accordo con l'invenzione tale scopo è raggiunto con un gruppo di iniezione per macchina idraulica per pressofusione, comprendente un cilindro di iniezione, un pistone di iniezione ad azionamento idraulico, un accumulatore di fluido per l'azionamento ad alta velocità del pistone di iniezione durante la corsa di iniezione e un moltiplicatore di pressione per l'azionamento a bassa velocità ed alta pressione del pistone al termine delta corsa di iniezione del pistone stesso, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un gruppo ausiliario cilindro/pistone interposto tra il pistone di iniezione e l'accumulatore per consentire l'avanzamento del pistone ausiliario sotto il comando dell'accumulatore e l'avanzamento di detto pistone di iniezione in conformità con quello di detto pistone ausiliario, essendo la sezione di detto cilindro ausiliario maggiore della sezione di detto cilindro di iniezione. According to the invention, this object is achieved with an injection unit for a hydraulic die-casting machine, comprising an injection cylinder, a hydraulically operated injection piston, a fluid accumulator for high-speed operation of the injection piston. during the injection stroke and a pressure booster for the low speed and high pressure actuation of the piston at the end of the injection stroke of the piston itself, characterized by the fact that it further comprises an auxiliary cylinder / piston unit interposed between the injection piston and the accumulator to allow the advancement of the auxiliary piston under the command of the accumulator and the advancement of said injection piston in accordance with that of said auxiliary piston, the section of said auxiliary cylinder being greater than the section of said injection.
In tal modo la differenza tra le sezioni del cilindro ausiliario e deL cilindro di iniezione fa si che il pistone ausiliario si muova a velocità ridotta rispetto al pistone di iniezione, arrivando a fine corsa in modo controllato cosi da evitare la creazione di picchi di pressione sul metalLo iniettato. In this way the difference between the sections of the auxiliary cylinder and the injection cylinder causes the auxiliary piston to move at a reduced speed with respect to the injection piston, reaching the end of stroke in a controlled manner so as to avoid the creation of pressure peaks on the metal injected.
Le caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti da una sua forma di realizzazione pratica illustrata a titolo di esempio, non limitativo, negLi uniti disegni, in cui: The characteristics of the present invention will be made more evident by a practical embodiment thereof illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
la figura 1 illustra il gruppo a riposo; Figure 1 illustrates the group at rest;
la figura 2 illustra il gruppo durante la fase di iniezione; la figura 3 illustra il gruppo durante la fase di moltipli-cazione di pressione; Figure 2 illustrates the unit during the injection phase; Figure 3 illustrates the assembly during the pressure multiplication step;
la figura 4 illustra il gruppo durante La fase di ritorno dall'iniezione. Figure 4 illustrates the group during the return phase from the injection.
Con riferimento alle figure citate, il gruppo di iniezione comprende un accumulatore per alta velocità 1 composto da una camera cilindrica 14 in cui è scorrevole un pistone 15. La pai— te superiore della camera cilindrica 14 è riempita con azoto 2 in pressione proveniente da una bombola 19, mentre la parte inferiore è riempita di fluido 30 che, spinto dal pistone 15, comanda attraverso un condotto di collegamento 5, controllato da mezzi valvolari costituiti da un involucro di valvola 31 e da un otturatore 32 a comando regolabile, l'avanzamento di un pistone 7 di un gruppo ausiliario cilindro/pistone 6, 7 munito di trasduttore lineare di velocità 71. La camera cilindrica 6 è riempita anteriormente con fluido 40 che, spinto in un condotto 8, provvisto di valvola unidirezionale 60, dal movimento del pistone 7, comanda l'avanzamento di un pistone di iniezione 10 in un corrispondente cilindro di iniezione 9. With reference to the aforementioned figures, the injection unit comprises a high-speed accumulator 1 composed of a cylindrical chamber 14 in which a piston 15 slides. The upper plate of the cylindrical chamber 14 is filled with nitrogen 2 under pressure coming from a cylinder 19, while the lower part is filled with fluid 30 which, pushed by the piston 15, controls the advancement through a connection duct 5, controlled by valve means consisting of a valve casing 31 and an obturator 32 with adjustable control. of a piston 7 of an auxiliary cylinder / piston assembly 6, 7 equipped with a linear speed transducer 71. The cylindrical chamber 6 is filled at the front with fluid 40 which, pushed into a duct 8, equipped with a one-way valve 60, by the movement of the piston 7, controls the advancement of an injection piston 10 in a corresponding injection cylinder 9.
All'insieme ciLindro/pistone di iniezione 9, 10, provvisto di stelo di iniezione 42, è collegato attraverso una tubazione 11, provvista di valvola unidirezionale 61, un moltiplicatore di pressione 12. Quest'ultimo comprende un accumulatore 13 composto da un cilindro/pistone 16, 17. La parte superiore della camera cilindrica 16 è riempita di azoto in pressione 18 che comanda lo scorrimento del pistone 17, mentre la parte inferiore della camera 16 è riempita con fluido 50 che, spinto dal pistone 17, comanda attraverso una tubazione 51 controllata da mezzi valvolari costituiti da un involucro di valvola 20 e da un otturatore 21 a comando regolabile una coppia cilindro/pistone 52, 53 che a sua volta con fluido 54 comanda Lo scorrimento del pistone di iniezione 10 neL corrispondente cilindro 9. A pressure multiplier 12 is connected to the injection cylinder / piston assembly 9, 10, provided with injection stem 42, through a pipe 11, provided with a one-way valve 61. piston 16, 17. The upper part of the cylindrical chamber 16 is filled with pressurized nitrogen 18 which controls the sliding of the piston 17, while the lower part of the chamber 16 is filled with fluid 50 which, pushed by the piston 17, controls through a pipe 51 controlled by valve means constituted by a valve casing 20 and by an obturator 21 with adjustable control a pair of cylinder / piston 52, 53 which in turn with fluid 54 controls the sliding of the injection piston 10 in the corresponding cylinder 9.
Come riportato in successione neLle figure, partendo dalla situazione illustrata in figura 1, nella quale i pistoni 15, 17, 7, 52, 10 si trovano nelle loro posizioni di riposo nelle camere corrispondenti 14,<' >16, 6, 53, 9, inizia la fase di iniezione, illustrata in figura 2, durante la quale il pistone 15, mosso verso la parte inferiore della camera corrispondente 14 dall'azoto in pressione 2, spinge il fluido 30 presente nella parte inferiore della camera 14, attraverso la tubazione 5 munita di mezzi valvolari 30, 31, nel cilindro ausiliario 6 per comandare L'avanzamento in esso del pistone ausiliario 7. Nel suo moto il pistone 7 spinge il fluido 40 attraverso La tubazione 8 nel cilindro di iniezione 9 comandando l'avanzamento al suo interno del pistone di iniezione 10. E' da notare che il diametro aumentato del cilindro ausiliario 6 rispetto al cilindro di iniezione 9 fa si che durante La sua corsa la velocità del pistone ausiliario 7 sia inferiore a quella del pistone di iniezione 10 e quindi facilmente controllabile. Durante questa prima fase di iniezione la massa fusa presente nel cilindro di iniezione 9 viene compressa dallo stelo 42 in prossimità della bocca di iniezione (non mostrata). Come illustrato in figura 3, al termine di questa fase il pistone ausiliario 7 raggiunge con velocità controllata la fine della sua corsa nel cilindro 6. A questo punto il pistone di iniezione 10, non più alimentato attraverso La corsa del pistone ausiliario 7, riduce la sua velocità alla sola inerzia determinata dalla sua massa. As shown in succession in the figures, starting from the situation illustrated in figure 1, in which the pistons 15, 17, 7, 52, 10 are in their rest positions in the corresponding chambers 14, <'> 16, 6, 53, 9 , begins the injection phase, illustrated in figure 2, during which the piston 15, moved towards the lower part of the corresponding chamber 14 by the nitrogen under pressure 2, pushes the fluid 30 present in the lower part of the chamber 14, through the pipe 5 equipped with valve means 30, 31, in the auxiliary cylinder 6 to control the advancement of the auxiliary piston 7 therein. inside the injection piston 10. It should be noted that the increased diameter of the auxiliary cylinder 6 with respect to the injection cylinder 9 means that during its stroke the speed of the auxiliary piston 7 is lower than that of the injection piston 10 and therefore easily controllable. During this first injection phase, the molten mass present in the injection cylinder 9 is compressed by the stem 42 near the injection mouth (not shown). As illustrated in Figure 3, at the end of this phase the auxiliary piston 7 reaches the end of its stroke in the cylinder 6 at a controlled speed. At this point the injection piston 10, no longer fed through the stroke of the auxiliary piston 7, reduces the its velocity at inertia alone determined by its mass.
In questo modo, mentre il pistone ausiliario 7 raggiunge la fine della sua corsa con velocità limitata, è contemporaneamente evitato un brusco colpo del pistone di iniezione sulla massa fusa con conseguente eliminazione di eventuali indesiderati picchi di pressione. In this way, while the auxiliary piston 7 reaches the end of its stroke with a limited speed, a sudden impact of the injection piston on the melt is at the same time avoided with consequent elimination of any unwanted pressure peaks.
Un altro vantaggio non trascurabile è che Lo scarico deLl'accumulatore 1 agisce su una corona circolare periferica 70 del pistone ausiliario 7 per cui la variazione di pressione deLl'accumulatore 13 si riduce notevolmente e si realizza un risparmio energetico a causa della minor ricarica richiesta. La minore velocità del pistone 17 dell'accumulatore 13 riduce inoltre il rischio di grippaggio e di usura delle guarnizioni nell'accumulatore 13. Another not negligible advantage is that the discharge of the accumulator 1 acts on a peripheral circular ring 70 of the auxiliary piston 7 so that the pressure variation of the accumulator 13 is considerably reduced and an energy saving is achieved due to the lower recharging required. The lower speed of the piston 17 of the accumulator 13 also reduces the risk of seizure and wear of the seals in the accumulator 13.
Fa poi seguito in modo controllato l'intervento del moltiplicatore di pressione 12. Come illustrato in figura 3, in questa fase il pistone 17, spinto dall'azoto in pressione 18 presente nella parte superiore deLla camera 16, inizia la sua corsa spingendo il fluido 50 presente nel cilindro 16 nelLa tubazione 51 controllata dai mezzi valvolari 20, 21, e comandando attraverso la coppia cilindro/pistone 52, 53 e corrispondente fluido di comando 54 lo scorrimento con moltiplicazione di pressione del pistone di iniezione 10 nel corrispondente cilindro 9. The intervention of the pressure multiplier 12 follows in a controlled manner. As illustrated in figure 3, in this phase the piston 17, pushed by the pressurized nitrogen 18 present in the upper part of the chamber 16, starts its stroke pushing the fluid 50 present in the cylinder 16 in the pipe 51 controlled by the valve means 20, 21, and controlling, through the cylinder / piston pair 52, 53 and corresponding control fluid 54, the sliding with multiplication of pressure of the injection piston 10 in the corresponding cylinder 9.
E' da notare che, data la ridotta velocità del pistone 7 al termine della fase precedente, l'aumento di pressione che si verifica durante questa fase non crea indesiderati picchi di pressione sul pistone di iniezione 10 e quindi sulla massa fusa da iniettare. It should be noted that, given the reduced speed of the piston 7 at the end of the previous phase, the increase in pressure which occurs during this phase does not create unwanted pressure peaks on the injection piston 10 and therefore on the melt to be injected.
Con riferimento alla figura 4, al termine di questa fase si ha il ripristino delle condizioni iniziali per i pistoni 15, 7, 10, 52, 17 nei rispettivi cilindri 14, 6, 9, 53, 16. With reference to Figure 4, at the end of this phase the initial conditions for the pistons 15, 7, 10, 52, 17 in the respective cylinders 14, 6, 9, 53, 16 are restored.
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