WO2010070053A1 - Anordnung für eine druckgiessmaschine und verfahren zum betreiben eines antriebskolbens der druckgiessmaschine - Google Patents

Anordnung für eine druckgiessmaschine und verfahren zum betreiben eines antriebskolbens der druckgiessmaschine Download PDF

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WO2010070053A1
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pressure
working cylinder
piston
drive piston
connecting line
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Daniel Hauser
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Bühler Druckguss AG
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/82—Hydraulic or pneumatic circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/32—Controlling equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50—Axially movable screw
    • B29C45/5008—Drive means therefor

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for a die casting machine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating a drive piston in a working cylinder of a die casting machine.
  • An arrangement according to the invention for a die-casting machine has a drive piston accommodated in a working cylinder and a pressure displacer upstream of the working cylinder.
  • a piston chamber and on the other side of the drive piston an annular space in the working cylinder is arranged.
  • a connecting line is the annular space of the working cylinder with the piston chamber of the working cylinder connectable.
  • this connection can be made directly or via a check valve.
  • the check valve can be arranged integrated in the pressure interrupter or bridged the pressure interrupter.
  • connection line To the said connection line may be connected a pressure medium source.
  • a pressure medium can be fed into the hydraulic circuit in a simple manner.
  • the pressure medium source can be a pump or an accumulator.
  • connection line has a hydraulic valve with which the connecting line to the annular space of the pressure translator can be separated.
  • a switchable hydraulic valve arranged in the connection line makes it possible to use the same connection line also for a connection of the annular space of the working cylinder to the piston space of the working cylinder.
  • the resulting differential circuit allows significant energy savings during slow movements of the working piston.
  • a control valve is used instead of a simple switching valve.
  • a switching valve may be provided in the combustion line to the piston chamber of the working cylinder and / or to the piston chamber of the pressure translator.
  • the differential circuit consists essentially of a return of the outflowing pressure medium from the annular space of the working cylinder into the piston chamber of the working cylinder. This feedback can be done directly in the piston chamber of the working cylinder or via the check valve of the Druckschreibsetzers m the piston chamber of the working cylinder.
  • the arrangement may have at least one hydraulic valve with variable opening, with the aid of which the ancestor speed of the drive piston can be influenced.
  • a switching valve may be arranged, with which the Verbmdungs effet is hydraulically connected to a tank or separable as needed.
  • a switching valve may be provided, with which the connecting line to the pressure medium source is connectable.
  • a hydraulic valve with variable opening is seconded, which the Presence speed of the drive piston influenced.
  • This valve can be used as a 4/3-way valve.
  • a proportional pressure influence between the pressure medium source and the connecting line allows to influence the ring-like impression as well as the drive piston as well as the pressure booster in an optimal way.
  • the arrangement may comprise two hydraulic valves which together form a hydraulic pressure divider in the connecting line.
  • the two hydraulic valves of the pressure divider can be formed by two of the three aforementioned hydraulic valves.
  • the hydraulic pressure divider is formed by the switchable hydraulic valve, with which the connecting line to the tank is hydraulically connectable and by the switchable hydraulic valve, through which the connecting line to the pressure medium source is connectable formed.
  • at least one of the valves is designed as a valve with variable opening, wherein the variation of the opening via control signals and / or can be done with a direct Druckruckbowung.
  • a Druckgiessinaschme may have alone or m combination with a vorgangig mentioned embodiment, a working cylinder and a cylinder upstream of the pressure translator.
  • a drive piston is received, wherein on one side of the drive piston, a piston chamber and on the other side of the drive piston, an annular space in the working cylinder is arranged.
  • a pressure divider can be formed such that a variable pressure is applied to the connection. can be fed supply line between the annulus and piston chamber of the working cylinder.
  • Em further aspect of the invention relates to a method for operating the drive piston in a working cylinder for an injection unit of a die casting machine.
  • the arrangement described above can be used for this method.
  • the method is characterized in that when accelerating the drive piston when starting in a first step, the required for the stroke of the drive piston hydraulic medium is obtained from a pressure medium source. A continuous start-up or a gentle acceleration can thus be achieved. If, in a second step, the hydraulic medium is obtained from an accumulator, a further acceleration can be achieved without the known pressure peaks occurring. The acceleration of the drive piston is thus easily controlled.
  • the advance speed of the drive piston can be influenced by at least one variable-opening hydraulic valve when the hydraulic valve is arranged in an annular conduit from an annular space to a piston space of the working cylinder.
  • a base volume flow can be influenced by the pressure medium source via the connecting line to the tank and / or a resulting pressure in the connecting line of the pressure divider.
  • the quality and above all the dynamics of the pressure influencing m of the connecting line is thereby substantially increased.
  • Another aspect of the invention relates to a method for operating the drive piston in a working cylinder for an injection unit of a die casting machine.
  • the arrangement described above can be used for this method.
  • the method is characterized in that in a predetermined phase, one side of the drive piston, a pressure medium from a pressure medium source for generating a pressure is supplied and at the same time to generate an opposing counterpressure on the drive piston pressure medium is also guided to the other side of the drive piston, whereby the drive piston is clamped between two oppositely acting forces. Via the connection line connecting the two sides, i.
  • Figure 1 a erfmdungsgemasse arrangement based on a modification of an embodiment according to DE 198 42 38
  • Figure 2 a further embodiment of an arrangement
  • Figure 3 an alternative arrangement.
  • Figure 1 shows a generally designated 1 arrangement for a die casting machine with a in a working cylinder 2 and a working cylinder 2 upstream Druckuberseter 8.
  • the representation according to Figure 1 is based on Fig. 2 from DE 198 42 38 Al, with the main difference that a connecting line 10 'is arranged between the connecting lines designated 10 and 12. Tests have surprisingly shown that such a switching arrangement offers many possibilities for optimization.
  • a casting piston 11 of a die casting machine connected to a displacement measuring system 2 is driven via a piston rod by a drive piston 3, which is displaceably arranged in a working cylinder 2.
  • the movement of the working cylinder is preferably controlled by means of a continuous valve 14 connected to a discharge line (discharge during the injection cycle) or by means of which its magnet is fed, as is known per se and therefore will not be described in detail here.
  • the aforementioned valve 14 can also take over the setting of the pressure in the annular space 5 of the working cylinder 2.
  • two lines are provided, of which one line leads directly to a pressure medium tank T, whereas the other line is connected to a pump P.
  • Both the annulus 4 and the piston chamber 5 are pressure-electrical converter connected.
  • the pressure interrupter 8 containing a pressure interrupter piston can be switched on to increase the pressure.
  • the pressure booster piston has a piston part of larger diameter and a subsequent piston part of smaller diameter, each because they are displaceable in cylinder sections.
  • the pressure booster piston 8 is connected in series with an accumulator 9, which can be opened or shut off via a check valve 19, controlled by the signal of at least one of the mentioned pressure-electric transmitters.
  • the pressure built up in the annular space 5 via a line 10 for influencing the Druckubersetzerkolbens the Druckuberseters 8 are ruckgeschreibt. Expediently, this is done so that the line 10 connects the annular space 5 with that side (annular space 7) of the Druckubersetzerkolbens, at which adjoins the smaller piston part.
  • the line 10 may be a simple line without cost-intensive installations.
  • a hydraulic valve 16 may also be installed in the line 10. Via the line 10 there is automatically also a pressure regulation of the pressure booster by the pressure-regulating proportional valve 14, which thus fulfills two functions at the same time.
  • FIG. 2 shows an arrangement 1 with approximately the same main components as in the first exemplary embodiment: an accumulator 9, a pressure interrupter 8 and a drive cylinder 2.
  • the hydraulic circuit on the other hand, was modified.
  • the switchable hydraulic connection of the connecting line with the piston chamber 4 of the working cylinder 2 explained in detail below makes it possible to operate the drive piston 3 in a differential circuit in a particularly simple manner, which leads to a considerable energy saving during relatively slow piston movements.
  • a pressure medium source for example a pump, indicated by P.
  • the arrangement 1 has in the Verbmdungs effet 10 a plurality of switchable hydraulic valves. With the switching valve 16, the connecting line 10 from the annular space 7 of the Druckuberset- 8 is separable. With the arranged in the line section 10 'switching valve 17, the Verbmdungs effet 10 from the piston chamber 4 of the drive piston is separable. With the switching valve 15, the connecting line 10 with a tank T is hydraulically connected. With the switching valve 18, the pressure medium source P is separable from the Verbmdungs effet.
  • the two hydraulic valves 15 and 18 together form a hydraulic pressure divider in the Verbmdungs effet 10, wherein at least one of the two hydraulic valves 15, 18 by a control-side or hydraulic feedback (not shown) of the pressure in the Verbmdungs effet 10 is influenced.
  • the switching valves 15-18 by hydraulic valves with variable opening or continuous valves.
  • the use of at least one continuous valve instead of the valves 15, 17 and 18 shown in Figure 2 allows both slow and fast movements of the drive piston 3 and the pressure in the annular space 5 of the working cylinder and in the annular space 7 of the pressure distributor 8 via the connecting line 10, 10 ' especially to influence requirements.
  • hydraulic valves can be used with functional nominal size, which greatly improves their dynamic behavior.
  • FIG. 3 shows a hydraulic circuit for an alternative arrangement.
  • the connecting line 10 is not connected directly to the piston chamber 4 of the working cylinder 2, but the connecting line 10, 10 'is connected to the piston chamber 13 of the pressure translator 8.
  • This arrangement is only useful if an effective on the pressure intensifier 8 check valve is present. With this arrangement, the differential pressure at the valve 17 can be significantly reduced, so that inexpensive, commercially available hydraulic valves can be used.

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Abstract

Anordnung für eine Druckgiessmaschine mit einem in einem Arbeitszylinder (2) aufgenommenen Antriebskolben (3), wobei auf einer Seite des Antriebskolbens (3) ein Kolbenraum (4) und auf der anderen Seite des Antriebskolbens (3) ein Ringraum (5) im Arbeitszylinder (2) angeordnet ist, und mit einem dem Arbeitszylinder (2) vorgeschalteten Druckübersetzer (8), wobei mit einer Verbindungsleitung (10, 10') der Ringraum (5) des Arbeitszylinders (2) direkt oder über ein Rückschlagventil, welches im Druckübersetzer (8) integriert angeordnet oder den Druckübersetzer (8) überbrückt, mit dem Kolbenraum (4) des Arbeitszylinders (2) verbindbar ist.

Description

Anordnung für eine Druckgiessmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Antriebskolbens der Druckgiessmaschine
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Druckgiessmaschine gemass dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebskolbens in einem Arbeitszylinder einer Druckgiessmaschine.
Aus der DE 198 42 830 Al sind verschiedene Hydraulikschaltungen für ein Einspritzaggregat einer Druckgiessmaschine bekannt geworden. Mit den dort gezeigten Hydraulikschaltungen lässt sich ein m einem Arbeitszylinder aufgenommener Antriebskolben betreiben. Gemeinsam ist allen Varianten eine möglichst gute Beeinflussung der Endkraft des Antriebskolbens, welche durch den gesteigerten Druck des Druckubersetzers gebildet wird. Die einzelnen Anordnungen haben den Nachteil, dass der Druckverlauf wahrend einem Giessprozess insbesondere aufgrund des dort gewählten Stetigventils nicht einfach zu beherrschen ist.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden und insbesondere eine Anordnung zu schaffen, mit welcher die Beherrschbarkeit des Druckverlaufs verbessert oder optimiert werden kann. Insbesondere soll auch der Energiebedarf optimiert werden.
Diese Aufgabe und andere Aufgaben werden mit einer Anordnung gelost, welche die Merkmale m Anspruch 1 aufweist.
Eine erfindungsgemasse Anordnung für eine Druckgiessmaschine weist eine m einem Arbeitszylinder aufgenommenen Antriebskolben und einen dem Arbeitszylinder vorgeschalteten Druckubersetzer auf. Auf der einer Seite des Antriebskolbens ist ein Kolbenraum und auf der anderen Seite des Antriebskolbens ein Ringraum im Arbeitszylinder angeordnet. Mittels einer Verbindungsleitung ist der Ringraum des Arbeitszylinders mit dem Kolbenraum des Arbeitszylinders verbindbar. Dabei kann diese Verbindung direkt oder über ein Rückschlagventil hergestellt werden. Das Rückschlagventil kann im Druckubersetzer integriert angeordnet sein oder den Druckubersetzer überbrückten.
Dadurch, dass nicht nur der Ringraum des Druckubersetzers über eine Verbmdungsleitung mit dem Ringraum des Arbeitszylinders verbunden ist, sondern auch der Ringraum des Druckubersetzers über die Verbindungsleitung mit dem Kolbenraum des Arbeitszylm- ders verbunden ist, ergeben sich vielfaltige Einsatzmoglichkei- ten. Durch die gezeigte geeignete Beschaltung der Verbmdungsleitung kann zudem die Qualität dieser Beeinflussung wesentlich gesteigert werden.
An die genannte Verbindungsleitung kann eine Druckmittelquelle angeschlossen sein. Auf diese Weise kann auf einfache Art und Weise ein Druckmedium in die Hydraulikschaltung eingespeist werden. Die Druckmittelquelle kann dabei eine Pumpe oder ein Akkumulator sein.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Anordnung ein Hyd- raulikventil aufweist, mit dem die Verbindungsleitung zum Ringraum des Druckubersetzers trennbar ist. Die Verwendung eines in der Verbindungsleitung angeordneten, schaltbaren Hydraulikven- tils ermöglicht es, dieselbe Verbmdungsleitung auch für eine Verbindung des Ringraums des Arbeitszylinders mit dem Kolbenraum des Arbeitszylinders zu nutzen. Die sich daraus ergebende Diffe- renzialschaltung ermöglicht eine wesentliche Energieeinsparung wahrend langsamen Bewegungen des Arbeitskolbens.
Eine vorteilhafte Ansteuerung des Druckgiessprozesses lasst sich erreichen, wenn anstelle eines einfachen Schaltventils ein Re- gelventil verwendet wird. Zusatzlich oder alternativ kann in der Verbrndungsleitung ein Schaltventil zum Kolbenraum des Arbeitszylinders und/oder zum Kolbenraum des Druckubersetzers vorgesehen sein. Mit diesem Ventil ist die Verbmdungsleitung mit der Zuflussseite des Arbeitszylinders oder des Druckubersetzers verbindbar bzw. trennbar. Diese schaltbare Verbindung erlaubt es den Arbeitszylinder in Differenzialschaltung zu betreiben und somit den Druckmittelbedarf des Arbeitszylinders auf ein Minimum zu begrenzen. Die Dif- ferenzialschaltung besteht im Wesentlichen aus einer Rückführung der abfliessenden Druckmediums aus dem Ringraum des Arbeitszylinders in den Kolbenraum des Arbeitszylinders. Diese Rückführung kann direkt in den Kolbenraum des Arbeitszylinders erfolgen oder über das Rückschlagventil des Druckubersetzers m den Kolbenraum des Arbeitszylinders.
Die Anordnung kann mindestens ein Hydraulikventil mit variabler Öffnung aufweisen, mit dessen Hilfe die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens beeinflussbar ist.
Weiter kann in der Anordnung ein Schaltventil angeordnet sein, mit dem die Verbmdungsleitung hydraulisch mit einem Tank verbindbar oder bei Bedarf trennbar ist.
Sodann kann ein Schaltventil vorgesehen sein, mit dem die Verbindungsleitung mit der Druckmittelguelle verbindbar ist. Diese schaltbare hydraulische Verbindung der Verbmdungsleitung mit der Druckmittelquelle erlaubt auf einfache Art und Weise den Antriebskolben und auch den Druckubersetzer über die Verbmdungsleitung wieder in die Grundstellung zu fahren.
Vorteilhaft kann es weiter sein, wenn m der Anordnung ein Hydraulikventil mit variabler Öffnung abgeordnet ist, welches die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens beeinflusst. Dieses Ventil kann als 4/3-Wege Stetigventil sein.
Eine proportionale Druckbeeinflussung zwischen der Druckmittelquelle und der Verbindungsleitung erlaubt es, den Ringrauindruck sowie des Antriebskolbens wie auch des Druckübersetzers auf optimale Weise zu beeinflussen.
Die Anordnung kann zwei Hydraulikventile aufweisen, die zusammen in der Verbindungsleitung einen hydraulischen Druckteiler bilden. Dabei können die beiden Hydraulikventile des Druckteilers durch zwei der drei vorgangig genannten Hydraulikventile gebildet werden. Beispielsweise wird der hydraulische Druckteiler durch das schaltbare Hydraulikventil, mit dem die Verbindungsleitung zum Tank hydraulisch verbindbar ist und durch das schaltbare Hydraulikventil, durch das die Verbindungsleitung mit der Druckmittelquelle verbindbar ist, gebildet. Mit Vorteil ist mindestens eines der Ventile als Ventil mit variabler Öffnung ausgebildet, wobei die Variation der Öffnung über Steuersignale und/oder mit einer direkten Druckruckfuhrung erfolgen kann.
Eine weitere Anordnung für eine Druckgiessinaschme, kann für sich alleine oder m Kombination mit einer vorgangig genannten Ausfuhrungsform einen Arbeitszylinder und einen dem Arbeitszylinder vorgeschalteten Druckubersetzer aufweisen. Im Arbeitszylinder ist ein Antriebskolben aufgenommenen, wobei auf einer Seite des Antriebskolbens ein Kolbenraum und auf der anderen Seite des Antriebskolbens ein Ringraum im Arbeitszylinder angeordnet ist. Mittels eines Hydraulikventils und einer daran verbundenen Druckquelle oder mittels eines Hydraulikventils und einem daran verbundenen Akkumulator , sowie mittels eines Hydraulikventils und eines daran verbundenen Tanks kann ein Druckteiler so gebildet werden, dass ein variabler Druck an die Verbin- dungsleitung zwischen Ringraum und Kolbenraum des Arbeitszylinders zufuhrbar sein.
Em weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Antriebskolbens in einem Arbeitszylinder für ein Einspritzaggregat einer Druckgiessmaschine . Für dieses Verfahren kann insbesondere die vorgangig beschriebene Anordnung verwendet werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass beim Beschleunigen des Antriebskolbens beim Anfahren in einem ersten Schritt das für den Hub des Antriebskolbens benotigte Hydraulik- medium aus einer Druckmittelquelle bezogen wird. Em kontinuierliches Hochfahren oder eine sanfte Beschleunigung lasst sich somit erreichen. Wenn in einem zweiten Schritt das Hydraulikmedium aus einem Akkumulator bezogen wird, kann eine weitere Beschleunigung erreicht werden, ohne dass die bekannten Druckspitzen auftreten. Die Beschleunigung des Antriebskolbens ist somit einfach kontrollierbar.
Die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens kann mit wenigstens einem mit einer variablen Öffnung versehenen Hydraulikven- til beeinflusst werden, wenn das Hydraulikventil in einer Ver- bmdungsleitung von einem Ringraum zu einem Kolbenraum des Ar- beitszylmders angeordnet ist.
Mit Hilfe eines Druckteilers kann ein Basisvolumenstrom von der Druckmittelquelle über die Verbindungsleitung zum Tank und/oder ein resultierender Druck in der Verbindungsleitung des Druckteilers beeinflusst werden. Die Qualität und vor allem die Dynamik der Druckbeeinflussung m der Verbindungsleitung wird dadurch wesentlich gesteigert.
Wenn der resultierende Druck in der Verbindungsleitung auf den Ringraum des Arbeitszylinders und/oder auf einen Ringraum eines dem Arbeitszylinder vorgeschalteten Druckubersetzers wirkt, kann der Antriebskolben und der Kolben des Druckubersetzers besonders präzis gesteuert werden. Resultierend ist ein in einer Giessform wirkender Metalldruck bedeutend besser beherrschbar.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Antriebskolbens in einem Arbeitszylinder für ein Einspritzaggregat einer Druckgiessmaschine . Für dieses Verfahren kann insbesondere die vorgangig beschriebene Anordnung verwendet werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in einer vorbestimmten Phase eine Seite des Antriebskolbens ein Druckmedium von einer Druckmittelquelle zum Erzeugen eines Drucks zugeführt wird und gleichzeitig zum Erzeugen eines entgegengesetzt wirkenden Gegendrucks auf den Antriebskolben Druckmedium auch an die andere Seite des Antriebskolbens gefuhrt wird, wodurch der Antriebskolben zwischen beiden entgegengesetzt wirkenden Kräften eingespannt wird. Über die Verbindungsleitung, die die beiden Seiten, d.h. den Ringraum des Arbeitskolbens und den Kolbenraum des Arbeitskolbens, miteinander verbindet, kann in einer vorbestimmten Phase, m der der Arbeitskolben zwischen entgegengesetzt wirkenden Kräften eingespannt wird, der Druck m der Verbindungsleitung auch m den Ringraum des Druckubersetzers geleitet werden. Diese Druckvorspannung des Ringraums des Druckubersetzers beeinflusst die Arbeitsweise des Druckubersetzers wesentlich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausfuhrungsbeispielen und den Zeichen. Es zeigen:
Figur 1: eine erfmdungsgemasse Anordnung basierend auf einer Abwandlung einer Ausfuhrungsform gemass DE 198 42 38
Al,
Figur 2: ein weitere Ausfuhrungsform einer Anordnung, und Figur 3: eine alternative Anordnung.
Figur 1 zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Anordnung für eine Druckgiessmaschine mit einem in einem Arbeitszylinder 2 und einem dem Arbeitszylinder 2 vorgeschalteten Druckubersetzer 8. Die Darstellung gemass Figur 1 basiert auf Fig. 2 aus DE 198 42 38 Al, mit dem wesentlichsten Unterschied, dass zwischen den mit 10 und 12 bezeichneten Verbindungsleitungen eine Verbindungslei- tung 10' angeordnet ist. Tests haben überraschenderweise gezeigt, dass eine derartige Schaltanordnung vielfaltige Optimie- rungsmoglichkeiten bietet.
In Figur 1 wird ein mit einem Wegmesssystem 2 verbundener Giess- kolben 11 einer Druckgiessmaschine über eine Kolbenstange von einem Antriebskolben 3 angetrieben, der m einem Arbeitszylinder 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Bewegung des Arbeitszylinders wird vorzugsweise über ein an eine Ablaufleitung (Ablauf während des Einspritzzyklus) angeschlossenes Stetigventil 14 bzw. über die dessen Magnet zugefuhrten Signale gesteuert, wie es an sich bekannt ist und daher hier nicht im Einzelnen beschrieben wird.
Das erwähnte Ventil 14 kann auch die Einstellung des Drucks im Ringraum 5 des Arbeitszylinders 2 übernehmen. An der Ausgangsseite des Ventils 14 sind zwei Leitungen vorgesehen, wovon eine Leitung unmittelbar zu einem Druckmitteltank T fuhrt, wogegen die andere Leitung an eine Pumpe P angeschlossen ist. Sowohl an den Ringraum 4 als auch an den Kolbenraum 5 sind druckelektrische Wandler angeschlossen. Abhangig von dem durch wenigstens einen der Wandler gemessenen Druck kann m an sich bekannter Weise der einen Druckubersetzerkolben enthaltenden Druckubersetzer 8 zur Druckerhohung zugeschaltet werden. Der Druckubersetzerkolben besitzt ein Kolbenteil grosseren Durchmessers und einen anschliessenden Kolbenteil kleineren Durchmessers, die je- weils in Zylinderabschnitten verschiebbar sind. Dem Druckuber- setzerkolben 8 ist ein Akkumulator 9 in Serie zugeschaltet, der über ein Sperrventil 19, gesteuert durch das Signal wenigstens eines der erwähnten druckelektrischen rtandler, freigebbar oder sperrbar ist.
Wahrend bei freigegebenem Akkumulator 9 (das m Fig. 1 dargestellte Ventil 19 ist nach links verschoben) der kleinere Kolbenteil des Druckubersetzers 8 Druck an eine Leitung 12 und damit m den Kolbenraum 4 abgibt, wird Druckmedium aus dem gegenüberliegenden Ringraum 5 verdrängt. Das Druckmedium kann dabei nur m dem Masse über das Ventil 14 in den Tank T abfliessen, wie dies durch die Stellung des proportionalen Ventils 14 gestattet wird. Je nach Lage des entsprechenden Ventilkorpers wird sich im Ringraum 5 des Arbeitszylinders ein Druck aufbauen, der dem Druck im Kolbenraum 4 entgegen wirkt, so dass der Antriebskolben 3 zwischen diesen einander entgegen gesetzten Kraftwirkungen eingespannt wird.
Ferner kann der im Ringraum 5 aufgebaute Druck über eine Leitung 10 zur Beeinflussung des Druckubersetzerkolbens des Druckubersetzers 8 ruckgefuhrt werden. Zweckmassig geschieht dies so, dass die Leitung 10 den Ringraum 5 mit derjenigen Seite (Ringraum 7) des Druckubersetzerkolbens verbindet, an der der kleinere Kolbenteil anschliesst. Die Leitung 10 kann eine einfache Leitung ohne kostentrachtige Einbauten sein. Alternativ kann in der Leitung 10 jedoch auch ein Hydraulikventil 16 eingebaut sein. Über die Leitung 10 ergibt sich automatisch auch eine Druckregelung des Druckubersetzers durch das druckregelnde Pro- portionalventil 14, das hier somit zwei Funktionen gleichzeitig erfüllt. Im Leitungsabschnitt 10' der Verbindungsleitung 10 ist ersichtlicherweise ein Schaltventil 17 angeordnet, mit dem bei Bedarf auch eine hydraulische Kopplung des Ringraums 5 mit dem Kolbenraum 4 des Arbeitszylinders (2) möglich ist. Diese Verbindung ermöglicht eine wesentliche Energieeinsparung wahrend langsamer Hubbewegungen des Arbeitszylinders (2) .
Figur 2 zeigt eine Anordnung 1 mit etwa den gleichen Hauptkomponenten wie im ersten Ausfuhrungsbeispiel : einen Akkumulator 9, einen Druckubersetzer 8 und einen Antriebszylinder 2. Die Hyd- raulikschaltung wurde hingegen abgeändert. Die nachfolgend im Detail erläuterte schaltbare hydraulische Verbindung der Verbin- dungsleitung mit dem Kolbenraum 4 des Arbeitszylinders 2 erlaubt es, den Antriebskolben 3 in Differenzialschaltung besonders einfach zu betreiben, was zu einer nennenswerten Energieeinsparung wahrend relativ langsamer Kolbenbewegungen fuhrt.
An die Verbindungsleitung 10, die den Ringraum 7 des Druckuber- setzers 8 mit dem Ringraum 5 des Antriebskolbens und dem Kolbenraum 4 des Arbeitszylinders miteinander verbindet, ist eine mit P angedeutete Druckmittelquelle, beispielsweise eine Pumpe angeschlossen. Die Anordnung 1 weist in der Verbmdungsleitung 10 mehrere schaltbare Hydraulikventile auf. Mit dem Schaltventil 16 ist die Verbindungsleitung 10 vom Ringraum 7 des Druckuberset- zers 8 trennbar. Mit dem im Leitungsabschnitt 10' angeordneten Schaltventil 17 ist die Verbmdungsleitung 10 vom Kolbenraum 4 des Antriebskolbens trennbar. Mit dem Schaltventil 15 ist die Verbindungsleitung 10 mit einem Tank T hydraulisch verbindbar ist. Mit dem Schaltventil 18 ist die Druckmittelquelle P von der Verbmdungsleitung trennbar. Die beiden Hydraulikventile 15 und 18 bilden zusammen einen hydraulischen Druckteiler in der Verbmdungsleitung 10, wobei mindestens eines der beiden Hydraulikventile 15, 18 durch eine steuerungsseitige oder hydraulische Rückführung (nicht gezeigt) des Drucks in der Verbmdungsleitung 10 beemflusst wird. Theoretisch ist es aber auch denkbar, die Schaltventile 15-18 durch Hydraulikventile mit variabler Öffnung oder Stetigventile zu ersetzen. Der Einsatz von mindestens einem Stetigventil anstelle der in Figur 2 gezeigten Ventile 15, 17 und 18 erlaubt über die Verbindungsleitung 10, 10' sowohl langsame und schnelle Bewegungen des Antriebskolbens 3 als auch den Druck im Ringraum 5 des Arbeitszylinders und im Ringraum 7 des Druckubersetzers 8 besonders anforderungsgerecht zu beeinflussen. Dadurch können Hydraulikventile mit funktionsgerechter Nennweite eingesetzt werden, was deren dynamisches Verhalten stark verbessert. So können beispielsweise kleinere und damit schnellere 3-Wege- Stetigventile (anstelle der Ventile 17 und 18 in Fig. 2) eingesetzt werden, welche die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens 3 in Differenzialschaltung beeinflussen. Das grossere 2- Wege-Stetigventil (15) beemflusst die schnelle Kolbenbewegung. Die beiden Stetigventile (15, 17) bilden zusammen einen Druck- teiler, wobei beispielsweise das kleinere und damit das schnellere Ventil (17) die Druckregelung übernimmt und das grossere Stetigventil (15) den Basisvolumenstrom dieser hydraulischen Schaltung bestimmt. Diese Stetigventile (15, 17 und 18) wurden also gewissermassen das Proportionalventil 14 im Ausfuhrungsbei- spiel gemass Figur 1 ersetzen.
Figur 3 zeigt eine Hydraulikschaltung für eine alternative Anordnung. Im Unterschied zu den beiden vorhergehenden Ausfuhrungsbeispielen ist die Verbindungsleitung 10 nicht direkt mit dem Kolbenraum 4 des Arbeitszylinders 2 verbunden, sondern die Verbindungsleitung 10, 10' wird mit dem Kolbenraum 13 des Druckubersetzers 8 verbunden. Diese Anordnung ist nur sinnvoll, wenn ein über den Druckubersetzer 8 wirksames Rückschlagventil vorhanden ist. Mit dieser Anordnung kann der Differenzdruck am Ventil 17 erheblich reduziert werden, so dass gunstige, handelsübliche Hydraulikventile eingesetzt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung für eine Druckgiessmaschine mit einem in einem Arbeitszylinder (2) aufgenommenen Antriebskolben (3), wobei auf einer Seite des Antriebskolbens (3) ein Kolbenrauin (4) und auf der anderen Seite des Antriebskolbens (3) ein Ringraum (5) im Arbeitszylinder (2) angeordnet ist, und mit einem dem Arbeitszylinder (2) vorgeschalteten Druckubersetzer
(8), dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Verbindungsleitung (10, 10') der Ringraum (5) des Arbeitszylinders (2)
- direkt oder
- über ein Rückschlagventil, welches im Druckubersetzer
(8) integriert angeordnet ist oder den Druckubersetzer (8) überbrückt,
mit dem Kolbenraum (4) des Arbeitszylinders (2) verbindbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Verbindungsleitung (10, 10') eine Druckmittelquelle (P) anschliessbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelquelle eine Pumpe (P) und/oder einen Akkumulator (9) ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorzugsweise schaltbares Hydraulik- ventil (16) aufweist, mit dessen Hilfe die Verbindungsleitung (10, 10') vom Ringraum (7) des Druckubersetzers (8) trennbar ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorzugsweise schaltbares Hydraulik- ventil (17) aufweist, mit dessen Hilfe die Verbindungsleitung (10, 10') vom Kolbenraum (4) des Arbeitszylinders (2) und /oder vom Kolbenraum (13) des Druckubersetzers (8) trennbar ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Hydraulikventil mit variabler Öffnung aufweist, mit dem die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens (3) beeinflussbar ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorzugsweise schaltbares Hydraulik- ventil (15) aufweist, mit dessen Hilfe die Verbindungsleitung (10, 10') mit einem Tank (T) hydraulisch verbindbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (15) zum hydraulischen Verbinden des Tanks
(T) an die Verbrndungsleitung (10, 10') ein Hydraulrkventil mit variabler Öffnung ist, mit dem die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens (3) beeinflussbar ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vorzugsweise schaltbares Hydraulikventil (14, 18) aufweist, mit dessen Hilfe die Druckmrttel- quelle (P) von der Verbindungsleitung (10, 10') trennbar ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines oder mehrere Hydraulikventile (14, 15, 16, 17, 18, 19), vorzugsweise alle Hydraulikventile (14, 15, 16, 17, 18, 19), eine variabler Öffnung aufweisen.
11. Anordnung für eine Druckgiessmaschine mit einem in einem Arbeitszylinder (2) aufgenommenen Antriebskolben (3), wobei auf einer Seite des Antriebskolbens (3) ein Kolbenraum (4) und auf der anderen Seite des Antriebskolbens (3) ein Ringraum (5) im Arbeitszylinder (2) angeordnet ist, und mit einem dem Arbeitszylinder (2) vorgeschalteten Druckubersetzer
(8), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Hydraulikventils (18) und einer daran verbundenen Druckquelle (P) oder mittels eines Hydraulikventils (17) und einem daran verbundenen Akkumulator (9), sowie mittels eines Hydraulikventils (15) und eines daran verbundenen Tanks (T) ein Druckteiler gebildet wird, so dass ein variabler Druck an die Verbindungsleitung (10, 10') zufuhrbar ist.
12. Verfahren zum Betreiben eines Antriebskolbens (3) in einem Arbeitszylinder (2) für ein Einspritzaggregat einer Druckgiessmaschine, insbesondere einer Anordnung gemass einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Beschleunigen des Antriebskolbens (3) beim Anfahren in einem ersten Schritt Hydraulikmedium aus einer Druckmittelquelle
(P) und in einem zweiten Schritt Hydraulikmedium aus einem Akkumulator (9) bezogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfahrgeschwindigkeit des Antriebskolbens (3) mit wenigstens einem mit einer variablen Öffnung versehenen Hydraulik- ventil beemflusst wird, welches in einer Verbindungsleitung
(10, 10') von einem Ringraum (5) zu einem Kolbenraum (4) des Arbeitszylinders (2) angeordnet ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Druckteilers
- ein Basisvolumenstrom von der Druckmittelquelle (P) über die Verbmdungsleitung (10, 10') zum Tank (T), und/oder
- ein resultierender Druck in der Verbindungsleitung (10, 10') des Druckteilers beeinflusst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der resultierende Druck m der Verbindungsleitung (10, 10') auf den Ringraum (5) des Arbeitszylinders (2) und/oder auf einen Ringraum (7) eines dem Arbeitszylinder (2) vorgeschalteten Druckubersetzers (8) wirkt.
16. Verfahren zum Betreiben eines Antriebskolbens (3) in einem Arbeitszylinder für ein Einspritzaggregat einer Druckgiess- maschme wobei gleichzeitig mit einem Druck ein entgegengesetzt wirkender Gegendruck von einer Druckmittelquelle (P) auch an die andere Seite (4) des Antriebskolbens (3) gefuhrt wird und an dieser Seite der Druck veränderbar ist, und der Antriebskolben (3) so zwischen beiden entgegengesetzt wirkenden Kräften eingespannt wird, wobei infolge des hydraulischen Verbindens der Gegendruck von einem Druckubersetzer abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (10) den Ringraum (5) des Arbeitskolbens (2) mit dem Ringraum (7) des Druckubersetzers (8) und mit dem Kolbenraum (4) des Arbeitskolbens (2) verbindet.
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