CH619874A5 - Method and device for safeguarding the casting unit of a hot-chamber die-casting machine against unintentional initiation of the casting process - Google Patents
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- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Giesseinheit einer Warmkammer-Druckgiessmaschine gegen unbeabsichtiges Auslösen des Giessvorganges, wobei eine den Einpresshub mechanisch sperrende Verriegelung vorgesehen ist, welche erst durch das Wirksamwerden eines für den Giessvorgang erforderlichen Formenschliessdruckes freigegeben wird. Es ist ein derartiges Verfahren bekanntgeworden, in dem die Verriegelung am Ende des vollständigen Giesskolbenrückhubes in Funktion tritt. The invention relates to a method for securing the casting unit of a hot chamber die casting machine against unintentional triggering of the casting process, a locking mechanism mechanically blocking the press-in stroke being provided, which is only released when a mold closing pressure required for the casting process becomes effective. Such a method has become known in which the locking comes into operation at the end of the complete casting piston return stroke.
Eine Absicherung des Giesskolbens im Verlaufe eines weiter unten näher erläuterten stufenweisen Kolbenrückzuges ist mit Hilfe dieses Verfahrens nicht möglich. It is not possible to secure the casting piston in the course of a gradual piston retraction, which is explained in more detail below, with the aid of this method.
Ein anderes bekanntes Verfahren betrifft eine auf den Einleitungsweg des Druckes für die Giesseinheit einwirkende Sicherung, welche von dem Schliessweg der Giessform und dem Formenschliessdruck abhängig ist. Another known method relates to a safety device which acts on the introduction path of the pressure for the casting unit and which is dependent on the closing path of the casting mold and the mold closing pressure.
Nachteil dieser Methode ist, dass sie Fehlfunktionen, die durch Auftreten von Undichtheit auf dem Einleitungsweg des Druckes entstehen können, nicht erfasst. The disadvantage of this method is that it does not detect malfunctions that can occur due to the occurrence of a leak in the pressure path.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren eingangs beschriebener Art anzugeben, das eine zuverlässige Verhinderung jeder ungewollten Bewegung in der Schussrichtung bereits nach Zurücklegen eines Teilabschnittes des Giesskolbenrückhubes gestattet. The invention has for its object to provide a method of the type described in the opening paragraph which permits reliable prevention of any unwanted movement in the weft direction even after a portion of the piston return stroke has been covered.
Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung jeweils nach vollzogenem Giessvorgang mit Hilfe eines Druckes im Gleichtakt mit dem ersten Schritt des schrittweise getätigten Giesskolbenrückzuges durchgeführt wird. The solution to the object is characterized in that the locking is carried out each time after the casting process has been carried out with the aid of a pressure in synchronism with the first step of the step-by-step retraction of the casting piston.
Ein irrtümlich oder als Folge von Störfunktionen veranlasster Giessvorgang kann durch ein solches Vorgehen bereits während der weiteren Rückwärtsbewegung des Giesskolbens sicher verhütet werden, da die beim ersten Rückzugsschritt eingeleitete Verriegelung bis zum Erreichen des Zeitpunktes wirksam bleibt, in dem die Maschine turnusgemäss für den nächsten Giessvorgang bereitsteht. An erroneous or as a result of malfunction caused a casting process can be safely prevented during the further backward movement of the casting piston, since the locking initiated in the first retraction step remains effective until the time when the machine is ready for the next casting process .
Es ist auch möglich, dass die Verriegelung durch ein von der Maschinensteuerung vorgegebenes Zeitprogramm, entsprechend einem in zwei Schritten erfolgenden Giesskolbenrückzug, getätigt wird. It is also possible for the locking to be carried out by means of a time program specified by the machine control, in accordance with a casting piston retraction taking place in two steps.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Sicherungsvorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, mit The invention also relates to a safety device for carrying out the method described above, with
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einem Verriegelungsorgan, das mit einer an der Kolbenstange des Giesskolbens ausgebildeten Schulter zusammenwirkt, und mit das Verriegelungsorgan betätigenden Antriebsmitteln. a locking member which cooperates with a shoulder formed on the piston rod of the casting piston, and with drive means actuating the locking member.
Vorrichtungen der genannten Art gehören schon seit längerer Zeit zum Stand der Technik und werden verwendet, um die Auslösung des Giessvorganges erst dann zu gestatten, Devices of the type mentioned have belonged to the state of the art for a long time and are used to only allow the casting process to be triggered,
wenn auf die Form ein ausreichender Formenschliessdruck wirkt. Eine solche bekannte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine unmittelbar auf den Giesskolben einwirkende Verriegelung vorgesehen ist, die durch ein mechanisches oder hydraulisches Gestänge erst gelöst werden kann, wenn die Form geschlossen ist. if there is sufficient mold closing pressure on the mold. A known device of this type is distinguished by the fact that a lock acting directly on the casting piston is provided, which can only be released by a mechanical or hydraulic linkage when the mold is closed.
Bei der einen an einer Warmkammer-Druckgiessmaschine angeordneten Ausführungsform dieser Vorrichtung wird die Verriegelung des Giesskolbens durch ein auf der Deckplatte des Schmelzofens entgegen der Kraft einer Feder verschiebbares Abstandsstück bewirkt, gegen dessen obere Stirnfläche sich ein am Schaft des Giesskolbens angeordneter Bund anlegt. Die Feder ist so bemessen, dass ein Wegschieben des Abstandsstückes mittels einer am Träger der Auswerfform befestigten Stange nur möglich ist, wenn der vom Schliesskolben ausgeübte Druck ein bestimmtes Mindestmass erreicht hat. In one embodiment of this device, which is arranged on a hot-chamber die-casting machine, the locking of the casting piston is effected by a spacer which can be displaced on the cover plate of the melting furnace against the force of a spring and against whose upper end face a collar arranged on the shaft of the casting piston bears. The spring is dimensioned in such a way that the spacer can only be pushed away by means of a rod attached to the support of the ejector mold when the pressure exerted by the closing piston has reached a certain minimum dimension.
Für eine vertikale Kaltkammer-Druckgiessmaschine wird eine zweite Ausführungsform mit einer an der Giesskolben-stange ausgebildeten Schulter und einer sich dagegen stemmenden, durch eine Feder vorgespannten Klinke vorgeschlagen. Die Freigabe der letzteren entgegen dem Federdruck kann erst bei Vorhandensein eines genügend hohen Formenschliessdruckes mit Hilfe eines durch diesen selbst beaufschlagten Kolbens erfolgen. For a vertical cold chamber die casting machine, a second embodiment is proposed with a shoulder formed on the casting piston rod and a pawl which resists it and is pretensioned by a spring. The latter can only be released against the spring pressure if there is a sufficiently high mold closing pressure with the aid of a piston which is itself acted upon by it.
Bei diesen Vorrichtungen wird die Verriegelung bzw. die Entriegelung des Giesskolbens zwar mit unkomplizierten mechanischen Mitteln einfach und wirkungsvoll ausgeführt, In these devices, the locking or unlocking of the casting piston is carried out simply and effectively using uncomplicated mechanical means,
ihre Anwendung ist jedoch auf Fälle beschränkt, in welchen der Rückzug des Giesskolbens nach erfolgtem Giessvorgang in einer einzigen Stufe ausgeführt wird. However, their application is limited to cases in which the retraction of the casting piston is carried out in a single step after the casting process has taken place.
Beim vollständigen Rückzug des Giesskolbens in einem Schritt und anschliessend getätigtem Öffnen der Giessform zwecks Auswerfens des vorangehend gegossenen Formstückes besteht die Gefahr, dass durch den entstehenden Unterdruck die Schmelze aus dem Tiegel über die Zuführöffnung und die Giessbüchse bis in die Angussöffnung der festen Formhälfte gesogen wird. Die herausspritzende Schmelze gefährdet das Bedienungspersonal und das im Anguss erstarrende Metall verursacht eine Störung des Produktionsablaufes. If the casting plunger is completely retracted in one step and the mold is subsequently opened to eject the previously cast molding, there is a risk that the resulting vacuum will draw the melt out of the crucible through the feed opening and the pouring sleeve into the sprue opening of the fixed mold half. The melt spurting out endangers the operating personnel and the metal which solidifies in the sprue causes a disturbance of the production process.
Aus diesem Grund sind schon Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei welchen der Rückzug des Giesskolbens in zwei Stufen ausgeführt wird. Der Giesskolben wird nach Erstarrung des Gusslings zunächst in eine erste Stellung bewegt, in der die Zuführöffnung, durch welche die Schmelze aus dem Tiegel in die Giessbüchse gelangt, noch geschlossen ist. Unmittelbar anschliessend erfolgt ein geringfügiges Öffnen der Giessform, so dass die in den Angusskanal eindringende Umgebungsluft eine Vakuumbildung verhindert. Nach erfolgtem Druckausgleich wird der Giesskolben in eine zweite Stellung bewegt, in welcher dieser die Zuführöffnung freigibt, wobei jedoch die Schmelze nicht mehr bis zur Angussöffnung vordringen kann. Die Giessform wird nun ganz geöffnet und der Gussling hinausgeworfen. For this reason, devices have already been proposed in which the retraction of the casting piston is carried out in two stages. After the casting has solidified, the casting piston is first moved into a first position in which the feed opening through which the melt passes from the crucible into the casting bushing is still closed. Immediately afterwards, the mold is opened slightly, so that the ambient air entering the sprue channel prevents a vacuum from forming. After the pressure has been equalized, the casting piston is moved into a second position, in which it opens the feed opening, but the melt can no longer penetrate to the sprue opening. The casting mold is now opened completely and the casting is thrown out.
Es ist ferner bei einer horizontalen Kaltkammer-Druck-giessmaschine bekannt, eine Sicherheitsschaltung als Verriegelung für das Schaltventil zur Steuerung eines den Giesskolben antreibenden hydraulischen Druckzylinders vorzusehen. Dabei kann jedoch ein unbeabsichtigtes Auslösen des Giessvorganges nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, da durch eine derartige Einrichtung keine Gewähr dafür gegeben ist, dass kein Versagen des Schaltventils z. B. durch Undichtwerden desselben eintritt. It is also known in a horizontal cold chamber die casting machine to provide a safety circuit as a lock for the switching valve for controlling a hydraulic pressure cylinder driving the casting piston. However, an unintentional triggering of the casting process cannot be ruled out with certainty, since such a device does not guarantee that the switching valve will not fail, e.g. B. by leaking the same.
Die Erfindung \ erfolgt das Ziel, eine Vorrichtung der oben geschilderten Gattung zu schaffen, die bei einer Warmkam-mer-Druckgiessmaschine, deren Giesseinheit mit schrittweisem Giesskolbenrückzug arbeitet, die hohe Zuverlässigkeit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung gewährleistet. The object of the invention is to provide a device of the type described above, which ensures the high reliability of a mechanical locking device in a hot-chamber die-casting machine, the casting unit of which operates with gradual retraction of the plunger.
Die Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend angeführten Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass ein zweiteiliges Verriegelungsorgan vorgesehen ist, dessen Teile mit je einer Ausnehmung für die Kolbenstange des Giesskolbens ausgebildet und derselben entlang nacheinander angeordnet sind, dass mindestens einer der beiden Teile relativ zum andern mit zumindest einer normal zur Hubrichtung des Giesskolbens gerichteten Bewegungskomponente verschiebbar ist und dabei längs eines vorbestimmten Abschnittes des Giesskolbenrückhubes stellenweise oder kontinuierlich mit der Schulter der Kolbenstange in Eingriff bringbar ist. The device for carrying out the above-mentioned method is characterized in that a two-part locking element is provided, the parts of which are each formed with a recess for the piston rod of the casting piston and are arranged along one after the other, that at least one of the two parts is at least one relative to the other Movement component directed normal to the stroke direction of the casting piston is displaceable and can be brought into engagement with the shoulder of the piston rod in places or continuously along a predetermined section of the casting piston return stroke.
Diese Massnahmen ermöglichen das Erreichen des angestrebten Zieles, indem der Hubweg des Giesskolbens in der Schussrichtung schon ab einer zeitweiligen Zwischenstellung seines nach vollzogenem Giessvorgang jeweils schrittweise v eranlassten Rücklaufes gesperrt wird. Die Sperrwirkung des Verriegelungsorganes lässt sich bei einer zweckmässigen Ausführungsform durch allfälligen Fortfall des zur Relativbewegung von dessen Teilen vorgesehenen Druckes nicht aufheben. Sie kann erst durch ein Steuersignal in Übereinstimmung mit dem erneut erfolgten Schliessen der Giessform mittels des für den Giessv organg erforderlichen Schliessdruckes gelöst werden. These measures make it possible to achieve the desired goal by blocking the stroke of the casting piston in the firing direction from a temporary intermediate position of its return, which is gradually initiated after the casting process has been completed. In an expedient embodiment, the blocking effect of the locking member cannot be released by any loss of the pressure provided for the relative movement of its parts. It can only be released by a control signal in accordance with the renewed closing of the casting mold by means of the closing pressure required for the casting process.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs-gemässen Sicherungsvorrichtung kann das Verriegelungsorgan aus zwei aufeinander gleitend verschiebbaren Platten mit je einer von der Kolbenstange durchsetzten schlüssellochförmi-gen Bohrung zusammengesetzt werden. Die Bohrungen werden zweckmässig mit je einem grösseren, im Querschnitt kreis-teilförmigen Teil, dessen Durchmesser demjenigen der Kolbenstange entspricht, und einem länglichen, engeren Teil, dessen Weite gleich dem Durchmesser eines zur Bildung der Schulter an der Kolbenstange abgesetzten Abschnittes ist, ausgebildet. Die länglichen, engeren Teile der beiden Bohrungen sollen einander entgegengerichtet angeordnet sein. According to a preferred embodiment of the securing device according to the invention, the locking member can be assembled from two slidably displaceable plates, each with a keyhole-shaped bore penetrated by the piston rod. The bores are expediently formed with a larger part with a circular cross section, the diameter of which corresponds to that of the piston rod, and an elongated, narrower part, the width of which is equal to the diameter of a section offset from the piston rod to form the shoulder. The elongated, narrower parts of the two holes should be arranged opposite to each other.
Es empfiehlt sich, die eine Platte mit dem Zylinder und die andere Platte mit dem Kolben eines frei beweglichen Druckantriebes fest zu verbinden, so dass durch Relativbewegung von Kolben und Zylinder die Schlüssellochbohrungen zusammen mit den Platten übereinander verschiebbar und je nach Druckbeaufschlagung der Druckkammern des Zylinders in drei v orbestimmte gegenseitige Relativstellungen einstellbar sind. In der ersten Relativ Stellung, nämlich der dem ersten Schritt des Giesskolbenrückhubes entsprechenden ersten Verriegelungsstellung, lässt sich die Schulter der Kolbenstange vom engeren Teil der Schlüssellochbohrung der giesskolbenseitigen Platte festhalten. It is advisable to firmly connect one plate to the cylinder and the other plate to the piston of a freely movable pressure drive, so that the keyhole bores can be moved together with the plates by the relative movement of the piston and cylinder and depending on the pressurization of the pressure chambers of the cylinder in three predetermined mutual relative positions can be set. In the first relative position, namely the first locking position corresponding to the first step of the casting piston return stroke, the shoulder of the piston rod can be held by the narrower part of the keyhole bore of the plate on the casting piston side.
In der zweiten Relativstellung, nämlich der dem vollen Giesskolbenrückhub entsprechenden zweiten Verriegelungsstellung, kann dieselbe Schulter mit dem engeren Teil der Schlüssellochbohrung der dem Giesskolben abgewandten Platte in Eingriff gebracht werden. In the second relative position, namely the second locking position corresponding to the full piston return stroke, the same shoulder can be brought into engagement with the narrower part of the keyhole bore of the plate facing away from the piston.
Es wird schliesslich in der dritten Relativstellung, nämlich der Giessstellung, durch die miteinander fluchtenden kreisteil-förmigen Teile der Bohrungen das Durchfahren der Kolbenstange in Schussrichtung ermöglicht. In dieser Stellung kann es sich zweckmässig erweisen, die Bewegung der beiden Platten durch je einen Anschlag zu begrenzen. Finally, in the third relative position, namely the pouring position, the circular part-shaped parts of the bores which are aligned with one another enable the piston rod to be passed through in the weft direction. In this position, it can be useful to limit the movement of the two plates by one stop each.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Verriegelungsorgan vorteilhaft aus zwei im Längsschnitt keilförmigen Platten gebildet werden, die in Draufsicht je einen U-förmigen Ausschnitt für die Kolbenstange aufweisen. Es empfiehlt sich, hierbei den Ausschnitt der dem Giess5 According to another embodiment of the invention, the locking member can advantageously be formed from two plates which are wedge-shaped in longitudinal section and each have a U-shaped cutout for the piston rod in plan view. It is advisable to cut out the Giess5
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kolben zugewandten, fest angeordneten Platte gleich dem Durchmesser der vollen Kolbenstange und den Ausschnitt der dem Giesskolben abgewandten, längs der gemeinsamen Schiefebene der beiden Platten verschiebbaren Platte dem Durchmesser des zur Bildung der Schulter abgesetzten Abschnittes auf der Kolbenstange anzupassen. piston facing, fixed plate equal to the diameter of the full piston rod and the cutout of the facing away from the casting piston, slidable along the common inclined plane of the two plates to adjust the diameter of the shouldered section to form the shoulder on the piston rod.
Die dem Giesskolben ferne Platte sollte zweckmässig mit dem Kolben eines ortsfest angeordneten Druckantriebes und mit einer Rückstellfeder fest verbunden werden, so dass sie mit Hilfe längs der gemeinsamen Schiefebene der beiden Platten in beiden Richtungen verschiebbar ist und dabei zwischen den zwei Relativ Stellungen der beiden Platten, entsprechend dem ersten Rückzugsschritt des Giesskolbens bzw. dem vollen Rückhub desselben, mit der Schulter der Kolbenstange ständig im Eingriff steht. The plate remote from the casting piston should expediently be firmly connected to the piston of a stationary pressure drive and to a return spring, so that it can be displaced in both directions along the common inclined plane of the two plates and between the two relative positions of the two plates, corresponding to the first retraction step of the casting piston or the full return stroke of the same, is constantly engaged with the shoulder of the piston rod.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Warmkammer-Druck-giessmaschine und eine darauf vorgesehene, mit strichlierten Linien schematisch angedeutete Sicherungsvorrichtung für den Giesskolben, 1 shows a hot chamber die casting machine shown in section and a securing device for the casting piston provided thereon, schematically indicated by broken lines,
Fig. 2 die Vorderansicht einer teilweise im Schnitt abgebildeten ersten Ausführungsform der Erfindung und eines Teils der Giesseinheit der Druckgiessmaschine, wobei die Kolbenstange des Giesskolbens in dessen Rückzugsendstellung verriegelt ist, 2 shows the front view of a first embodiment of the invention, shown partially in section, and a part of the casting unit of the die casting machine, the piston rod of the casting piston being locked in its retracted end position,
Fig. 3 Draufsicht auf die Platten des Verriegelungsorgans gemäss der ersten Ausführungsform bei abgenommenem Schusszylinder, wobei die Relativstellung der in den Platten ausgebildeten Schlüssellochbohrungen der Verriegelungsstellung nach Fig. 2 entspricht, 3 top view of the plates of the locking member according to the first embodiment with the shot cylinder removed, the relative position of the keyhole bores formed in the plates corresponding to the locking position according to FIG. 2,
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Draufsicht, wobei jedoch die Relativ Stellung der Schlüssellochbohrungen der Verriegelungsstellung nach dem ersten Schritt des Giesskolbenrückhubes entspricht. Fig. 4 is a plan view similar to FIG. 3, but the relative position of the keyhole bores corresponds to the locking position after the first step of the casting piston return stroke.
Fig. 5 eine den Fig. 3 oder 4 ähnliche Draufsicht, in welcher diejenige Relativstellung der Schlüssellochbohrungen veranschaulicht ist, die das Durchfahren der Giesskolben-stange gestattet, 5 is a plan view similar to FIG. 3 or 4, in which the relative position of the keyhole bores is illustrated which allows the casting piston rod to be driven through,
Fig. 6 Vorderansicht einer teilweise im Schnitt dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung und eines Teils der Giesseinheit in der dem ersten Schritt des Giesskolbenrückhubes entsprechenden Verriegelungsstellung und 6 shows a front view of a second embodiment of the invention, shown partly in section, and a part of the casting unit in the locking position corresponding to the first step of the piston return stroke and
Fig. 7 einen Schnitt durch die Sicherungsvorrichtung nach Fig. 6 längs der Fläche VII-VII. Fig. 7 shows a section through the securing device according to Fig. 6 along the surface VII-VII.
Fig. 1 veranschaulicht eine Warmkammer- Druckgiessmaschine bekannter Bauart, umfassend eine hydraulische Formpresse 1 und eine Giesseinheit 2, welche auf einem gemeinsamen Gestell 3 einander zugeordnet sind. 1 illustrates a hot chamber die casting machine of a known type, comprising a hydraulic molding press 1 and a casting unit 2, which are assigned to one another on a common frame 3.
Die Formpresse 1 besteht aus einer zweiteiligen Giessform 11 und einem Formschliesszylinder 12. Die eingussseitige Formhälfte 111 der Giessform 11 ist mit der Giesseinheit 2 fest verbunden, während die bewegliche Formhälfte 112 mit Hilfe einer Kolbenstange 121 mit dem Druckkolben 122 des F-ormschliesszylinders 12 in Antriebsverbindung steht. The molding press 1 consists of a two-part mold 11 and a mold lock cylinder 12. The mold half 111 of the mold 11 on the pouring side is firmly connected to the casting unit 2, while the movable mold half 112 is driven by a piston rod 121 with the pressure piston 122 of the mold lock cylinder 12 stands.
Die Giesseinheit 2 weist einen Schmelztiegel 21 und eine m diesem unter dem Metallbadniveau 10 vorgesehene Giessbüchse 22 mit einer lotrecht verlaufenden Zylinderbohrung 221, einem die letztere mit der festen Formhälfte 111 verbindenden Angusskanal 222 sowie einer in der Wandung der Zylinderbohrung 221 ausgebildeten Metallzuführöffnung 223 auf. The casting unit 2 has a melting crucible 21 and a casting bushing 22 provided therewith under the metal bath level 10 with a vertical cylinder bore 221, a sprue channel 222 connecting the latter with the fixed mold half 111 and a metal feed opening 223 formed in the wall of the cylinder bore 221.
In der Zylinderbohrung 221 der Giessbüchse 22 ist ein Giesskolben 23 verschiebbar angeordnet. Dieser steht mittels einer zweiteiligen Kolbenstange 24 und einer deren Teile miteinander verbindenden Kupplung 25 mit einem Druckkolben, dem sog. Schusskolben 26, in fester Verbindung, welcher letztere im sog. Schusszylinder 27 verfahrbar ist. A casting piston 23 is arranged displaceably in the cylinder bore 221 of the casting bush 22. This is in a fixed connection by means of a two-part piston rod 24 and a coupling 25 connecting their parts to a pressure piston, the so-called shot piston 26, the latter being movable in the so-called shot cylinder 27.
Mit einem gestrichelt gezeichneten Rechteck, das die Kolbenstange 24 umgibt, wurde eine auf diese einwirkende Sicherungsvorrichtung 30 schematisch angedeutet. Diese steht über eine Leitung 31 mit der Maschinensteuerung 60 in Wirkverbindung, welche durch ein weiteres gestrichelt gezeichnetes Rechteck versinnbildlicht ist. Von dem der vollen Druckfläche des Druckkolbens 122 zugeordneten Druckraum des Form-schliesszylinders 12 führt eine Druckmessleitung 61 in die Maschinensteuerung 60. A safety device 30 acting on it was schematically indicated with a dashed rectangle that surrounds the piston rod 24. This is operatively connected via a line 31 to the machine control 60, which is symbolized by a further rectangle drawn in broken lines. A pressure measuring line 61 leads into the machine control 60 from the pressure space of the form-locking cylinder 12 assigned to the full pressure surface of the pressure piston 122.
In der in Fig. 1 gezeigten Lage des Giesskolbens 23 kann die Metallschmelze aus dem Innenraum des Schmelztiegels 21 über die Metallzuführöffnung 223 die Giessbüchse 22 anfüllen, damit die Giesseinheit 2 für einen Giessvorgang bereitsteht. In the position of the casting piston 23 shown in FIG. 1, the molten metal can fill the casting sleeve 22 from the interior of the crucible 21 via the metal feed opening 223, so that the casting unit 2 is ready for a casting process.
Die Sicherungsvorrichtung 30 hält währenddessen anhand der Kolbenstange 24 den Giesskolben 23 fest, so dass eine Auslösung des Giessvorganges durch irrtümlich oder infolge eines allfälligen Fehlers in der hydraulischen Schaltung veranlasste Druckbeaufschlagung des Schusskolbens 26 vor dem Schliessen der Giessform 11 mit dem technologisch notwendigen Formenschliessdruck nicht möglich ist. Wird der erforderliche Druckwert nach vollzogenem Formschluss über die Messleitung 61 an die Maschinensteuerung 60 gemeldet, veranlasst diese über die Leitung 31 das Lösen der Sicherheitsvorrichtung 30 und anschliessend die Durchführung des bekannten Giessvorganges. The securing device 30 in the meantime holds the casting piston 23 by means of the piston rod 24, so that it is not possible to trigger the casting process by pressurizing the shooting piston 26 by mistake or as a result of a possible fault in the hydraulic circuit before the casting mold 11 is closed with the technologically necessary mold closing pressure . If the required pressure value is reported to the machine control 60 via the measuring line 61 after the positive connection has been completed, the latter causes the safety device 30 to be released via the line 31 and then the known casting process to be carried out.
Beim Öffnen der Giessform 11 zum Entformen eines erstarrten Formstückes erfolgt jeweils ein zweistufiger Giesskol-benrückzug. Zunächst wird der Giesskolben 23 in eine erste Rückzugsstellung gefahren, in der die Metallzuführöffnung 223 v erschlossen bleibt, und anschliessend wird die Giessform 11 geringfügig geöffnet. When the mold 11 is opened to demold a solidified molding, there is a two-stage retraction of the casting piston. First, the plunger 23 is moved into a first retracted position in which the metal feed opening 223 v remains closed, and then the mold 11 is opened slightly.
Durch dieses Vorgehen soll verhindert werden, dass das flüssige Metall, von dem beim Formöffnen auftretenden Unterdruck aus dem Schmetztiegel 21 über die Metallzuführöffnung 223 und die Giessbüchse 22 gesogen, durch die Angussöffnung der ortsfesten Hälfte 111 der Giessform 11 herausspritzt und neben der Gefährdung des Bedienungspersonals Betriebsstörungen verursacht. This procedure is intended to prevent the liquid metal from being sucked out of the crucible 21 via the metal feed opening 223 and the pouring sleeve 22 by the negative pressure which occurs when the mold is opened, from splashing out through the sprue opening of the fixed half 111 of the casting mold 11 and, besides endangering the operating personnel, malfunctions caused.
Der Giesskolben 23 wird nach dem in dessen Zwischenstellung herbeigeführten Druckausgleich in die Endstellung nach Fig. 1 zurückgezogen, wobei das Füllen der Giessbüchse 22 mit der Schmelze ohne Austreten derselben aus dem Angusskanal 222 erfolgen und damit die Maschine für den nächsten Giessvorgang v orbereitet werden kann. The casting piston 23 is retracted into the end position according to FIG. 1 after the pressure equalization brought about in its intermediate position, the casting bushing 22 being filled with the melt without it escaping from the runner 222, and the machine can thus be prepared for the next casting process.
Die Sicherungsvorrichtung 30 gemäss der Erfindung verriegelt auf Veranlassung der Maschinensteuerung 60 den Giesskolben 23 bzw. dessen Kolbenstange 24 gegen jegliche unbeabsichtigte Bewegung in die Giessbüchse 22 hinein vom Erreichen der ersten Rückzugsstellung des Giesskolbens 23 an bis zur Freigabe durch die Maschinensteuerung 60 bei erneuter Schussbereitschaft der Druckgiessmaschine. The safety device 30 according to the invention locks the casting piston 23 or its piston rod 24 at the instigation of the machine control 60 against any unintentional movement into the casting bushing 22 from reaching the first retracted position of the casting piston 23 until it is released by the machine control 60 when the die casting machine is ready to fire again .
Bei den nachstehend noch zu beschreibenden Ausführungsformen der Sicherungsvorrichtung 30 ist jeweils ein zweiteiliges Verriegelungsorgan vorgesehen, deren Teile längs der Kolbenstange 24 des Giesskolbens 23 nacheinander angeordnet sind. Sie wirken im Verlaufe ihrer mindestens mit einer normal zur Hubrichtung des Giesskolbens 23 gerichteten Komponente erfolgenden Relativbewegung mit einer an der Kolbenstange 24 ausgebildeten Schulter 241 (vgl. Fig. 2 und 6) zusammen. In the embodiments of the securing device 30 to be described below, a two-part locking element is provided, the parts of which are arranged one after the other along the piston rod 24 of the casting piston 23. In the course of their relative movement, which takes place at least with a component directed normal to the stroke direction of the casting piston 23, they cooperate with a shoulder 241 formed on the piston rod 24 (cf. FIGS. 2 and 6).
Eine erste Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 ist in den Fig. 2 bis 5 veranschaulicht. A first embodiment of the securing device 30 is illustrated in FIGS. 2 to 5.
Nach Fig. 2 besteht das Verriegelungsorgan aus zwei aufeinander gleitend verschiebbaren Platten 32 und 33, die in einem Gehäuse 34 geführt sind, welches mit Hilfe von Schraubenbolzen 35 über ein Joch 36 mit dem Schusszylinder 27 fest verbunden ist. According to Fig. 2, the locking member consists of two slidably slidable plates 32 and 33, which are guided in a housing 34, which is firmly connected with the help of screw bolts 35 via a yoke 36 to the shot cylinder 27.
s io s io
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
5 5
619 874 619 874
Die untere Platte 32 steht mit einem freibeweglich angeordneten Antriebszylinder 37, und die obere Platte 33 über eine Kolbenstange 38 mit dem.zugehörigen Antriebskolben 39 in fester Verbindung. The lower plate 32 is connected to a freely movable drive cylinder 37, and the upper plate 33 is connected via a piston rod 38 to the associated drive piston 39.
Die Platten 32 und 33 weisen je eine durch die Kolbenstange 24 des Giesskolbens 23 durchsetzte schlüssellochför-mige Bohrung 40 bzw. 41 auf (vgl. auch Fig. 3 bis 5). Der Durchmesser der grösseren kreisteilförmigen Bohrungsteile 401, 411 entspricht dabei demjenigen der Kolbenstange 24 des Giesskolbens 23 und die Weite der länglichen, engeren Bohrungsteile 402, 412 dem Durchmesser eines zur Bildung der Schulter 241 auf der Kolbenstange 24 abgesetzten Abschnittes 242. Wie aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, sind die engeren Bohrungsteile 402, 412 einander entgegengerichtet. The plates 32 and 33 each have a keyhole-shaped bore 40 and 41 penetrated through the piston rod 24 of the casting piston 23 (cf. also FIGS. 3 to 5). The diameter of the larger circular-shaped bore parts 401, 411 corresponds to that of the piston rod 24 of the casting piston 23 and the width of the elongated, narrower bore parts 402, 412 corresponds to the diameter of a section 242 set off on the piston rod 24 to form the shoulder 241. As shown in FIGS. 3 to 5, the narrower bore parts 402, 412 face each other.
Die Platten 32 und 33 befinden sich in den Fig. 2 und 3 in einer Relativstellung von deren Schlüssellochbohrungen 40, 41, die der sog. zweiten Verriegelungsstellung VS II nach dem vollen Giesskolbenrückhub entspricht. Die engeren Bohrungsteile 402, 412 der Schlüssellochbohrungen 40 und 41 umgreifen den abgesetzten Abschnitt 242 auf der Giesskolbenstange 24 und die Schulter 241 steht mit der oberen Platte 33 im Eingriff. Eine Bewegung des Giesskolbens 23 in Richtung der Giessbüchse ist nicht möglich. The plates 32 and 33 are in FIGS. 2 and 3 in a relative position of their keyhole bores 40, 41, which corresponds to the so-called second locking position VS II after the full piston return stroke. The narrower bore parts 402, 412 of the keyhole bores 40 and 41 encompass the stepped portion 242 on the casting piston rod 24 and the shoulder 241 is in engagement with the upper plate 33. A movement of the casting piston 23 in the direction of the casting bush is not possible.
In der Fig. 4 sind die Platten 32 und 33 in einer weiteren Relativstellung von deren Schlüssellochbohrungen 40, 41, entsprechend der sog. ersten Verriegelungsstellung VS I nach Zurücklegen des ersten Schrittes des Giesskolbenrückhubes. In dieser Position ist die untere Platte 32 mit ihrer Schlüssellochbohrung 40 relativ zu der mit 0 bezeichneten Achse der Giesskolbenstange 24 in der gleichen Stellung wie in der Fig. 3. Dagegen erscheint die obere Platte 33 mit ihrer Schlüssellochbohrung 41 in bezug auf die besagte Achse 0 nach rechts verschoben, so dass sich die Schulter 241 der Giesskolbenstange 24 lediglich gegen die Platte 32 abstützt und vom engeren Teil 402 von deren Schlüssellochbohrung 40 zurückgehalten wird. Somit findet die Verriegelung des Giesskolbens 4, the plates 32 and 33 are in a further relative position of their keyhole bores 40, 41, corresponding to the so-called first locking position VS I after the first step of the casting piston return stroke has been completed. In this position, the lower plate 32 with its keyhole bore 40 is in the same position as in FIG. 3, relative to the axis of the casting piston rod 24, which is denoted by 0. On the other hand, the upper plate 33 with its keyhole bore 41 appears with respect to said axis 0 shifted to the right, so that the shoulder 241 of the casting piston rod 24 is only supported against the plate 32 and is held back by the narrower part 402 by its keyhole bore 40. This locks the casting piston
23 in einer Stellung desselben statt, die von der vorangehend beschriebenen zweiten Verriegelungsstellung VS II in einem der Dicke der oberen Platte 33 entsprechenden Abstand liegt. 23 takes place in a position thereof which is at a distance corresponding to the thickness of the upper plate 33 from the second locking position VS II described above.
Fig. 5 stellt die beiden Platten 32, 33 in einer dritten Relativstellung von deren Schlüssellochbohrungen 40, 41 entsprechend der sog. Giessstellung GS dar. 5 shows the two plates 32, 33 in a third relative position of their keyhole bores 40, 41 corresponding to the so-called casting position GS.
Nach einer in bezug auf die Achse 0 der Giesskolbenstange After one with respect to axis 0 of the casting piston rod
24 nach links erfolgten Verschiebung der unteren Platte 32 liegen die im Querschnitt kreisteilförmigen grösseren Bohrungsteile 401, 411 der beiden Schlüssellochbohrungen 40, 41 hierbei konzentrisch mit der Giesskolbenstange 24 und gestatten deren Durchfahren in Richtung der Giessbüchse 22. 24 displacement of the lower plate 32 to the left, the larger bore parts 401, 411 of the two keyhole bores 40, 41, which are circular in cross-section, are concentric with the casting piston rod 24 and permit their passage in the direction of the casting bushing 22.
Es stossen in der Giessstellung GS ein Ansatz 331 der oberen Platte 33 gegen eine am Oberteil des Gehäuses 34 ausgebildete Anschlagfläche 341 und ein im Unterteil des Gehäuses 34 fest angeordneter Anschlagstift 342 gegen eine in der unteren Platte 32 am Ende einer in deren Bewegungsrichtung verlaufenden Nut 321 ausgebildete Anschlagfläche 322. Dadurch wird die Bewegung der oberen Platte 33 nach rechts, und die der unteren Platte 32 nach links begrenzt (vgl. Fig. 2), um eine genaue Zentrierung der grösseren Bohrungsteile 401, 411 der schlüssellochförmigen Bohrungen 40, 41 bezüglich der Achse 0 der Giesskolbenstange 24 zu gewährleisten, damit diese zur Durchführung des Giessvorganges ungehindert durchfahren kann. In the casting position GS, a shoulder 331 of the upper plate 33 abuts against a stop surface 341 formed on the upper part of the housing 34 and a stop pin 342 fixedly arranged in the lower part of the housing 34 against a stop 321 in the lower plate 32 at the end of a groove running in the direction of its movement trained stop surface 322. This limits the movement of the upper plate 33 to the right and that of the lower plate 32 to the left (cf. FIG. 2) in order to center the larger bore parts 401, 411 of the keyhole-shaped bores 40, 41 with respect to the To ensure axis 0 of the casting piston rod 24 so that it can pass through freely to carry out the casting process.
Die Druckbeaufschlagung des Antriebzylinders 37 wird mit Hilfe eines Magnetventils 42 nach einem zuvor festgelegten, v on der Maschinensteuerung 60 verabfolgten Zeitprogramm für die simultan mit dem schrittweisen Giesskolbenrückzug zu tätigende Verriegelung gesteuert, das auch den zum Lösen der Sicherungsvorrichtung erforderlichen Formenschliessdruck miteinschliesst. The pressurization of the drive cylinder 37 is controlled by means of a solenoid valve 42 according to a predetermined time program, which is administered by the machine controller 60, for the locking to be carried out simultaneously with the gradual retraction of the plunger, which also includes the mold closing pressure required to release the securing device.
Damit können die an die Sicherungsvorrichtung gestellten Anforderungen erfüllt werden, nämlich dass der Giesskolben erst durch Wirksamwerden eines für den Giessvorgang erforderlichen Formenschliessdruckes für den Einpresshub freigegeben wird, und dass die Verriegelung entsprechend dem Kolbenrückzug in zwei Schritten, nach Massgabe eines nach Bedarf festgelegten Hub-Zeitverlaufes erfolgt. This means that the requirements placed on the safety device can be met, namely that the casting piston is only released for the press-in stroke when the mold closing pressure required for the casting process becomes effective, and that the lock is released in two steps according to the piston retraction, depending on a stroke time course defined as required he follows.
Während des Rückzuges wird die Giesskolbenstange 24 also zusammen mit dem Giesskolben 23 zuerst in der ersten Verriegelungsstellung VS I, in welcher die in der Fig. 1 gezeigte Metallzuführöffnung 223 noch überdeckt ist, und dann in der die Metallzuführöffnung 223 freigebenden zweiten Verriegelungsstellung VS II festgehalten. Sie verweilen dann in dieser zweiten Stellung, bis die Platten 32 und 33 ihre Giessstellung GS einnehmen. During the retraction, the casting piston rod 24 is thus first held together with the casting piston 23 in the first locking position VS I, in which the metal feed opening 223 shown in FIG. 1 is still covered, and then in the second locking position VS II, which releases the metal feed opening 223. They then remain in this second position until the plates 32 and 33 assume their GS casting position.
Es ist natürlich denkbar, die Platten auch durch zwei voneinander unabhängige, individuell gesteuerte Antriebsvorrichtungen anzutreiben. Of course, it is also conceivable to drive the plates by means of two independent, individually controlled drive devices.
In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Sicherungsvorrichtung 30 nach den Fig. 6 und 7 weist das Verriegelungsorgan zwei im Längsschnitt keilförmige Platten 70, 71 auf, wobei die obere Platte 71 längs der gemeinsamen Schiefebene 72 der beiden Platten 70, 71 gleitend verschiebbar ist. In a second embodiment of the securing device 30 according to the invention according to FIGS. 6 and 7, the locking member has two plates 70, 71 which are wedge-shaped in longitudinal section, the upper plate 71 being slidably displaceable along the common inclined plane 72 of the two plates 70, 71.
Die untere Platte 70 ist mit dem Joch 36 fest verbunden und weist eine, in Draufsicht betrachtet, U-förmig ausgebildete Ausnehmung 701 auf, deren Weite dem Durchmesser der vollen Giesskolbenstange 24 entspricht. Die Ausnehmung 701 könnte jedoch auch eine zylindrische Bohrung sein. The lower plate 70 is fixedly connected to the yoke 36 and, when viewed in plan view, has a U-shaped recess 701, the width of which corresponds to the diameter of the full casting piston rod 24. However, the recess 701 could also be a cylindrical bore.
In der oberen Platte 71 ist ebenfalls ein U-förmiger Ausschnitt 711 mit einer dem Durchmesser des die Schulter 241 bildenden abgesetzten Abschnittes 242 auf der Giesskolbenstange 24 angepassten Weite vorgesehen. In the upper plate 71 there is also a U-shaped cutout 711 with a width adapted to the diameter of the stepped portion 242 forming the shoulder 241 on the casting piston rod 24.
Die obere Platte 71 ist mit einer Rückstellfeder 73 und mittels einer Kolbenstange 74 mit dem Antriebskolben 75 eines feststehend angeordneten Antriebszylinders 76 fest verbunden, wobei die Hubrichtung des Antriebskolbens 75 parallel zur gemeinsamen Schiefebene 72 der beiden Platten 70, 71 verlaufend vorgesehen ist. The upper plate 71 is fixedly connected to a return spring 73 and by means of a piston rod 74 to the drive piston 75 of a stationary drive cylinder 76, the stroke direction of the drive piston 75 being provided parallel to the common inclined plane 72 of the two plates 70, 71.
Die beiden keilförmigen Platten 70, 71 sind derart bemessen, dass die obere, 71, derselben mit den beiden Schenkeln ihrer waagrecht verlaufenden, U-förmigen Oberfläche 712 durch die Rückstellfeder 73 in dem Augenblick unter die Schulter 241 der Kolbenstange 24 des Giesskolbens 23 geschoben wird, in dem der letztere bei seinem Rückzug gerade in die erste Verriegelungsstellung VS I gelangt. The two wedge-shaped plates 70, 71 are dimensioned such that the upper, 71, the same with the two legs of their horizontally running, U-shaped surface 712 is pushed by the return spring 73 under the shoulder 241 of the piston rod 24 of the casting piston 23 at the moment , in which the latter just comes into the first locking position VS I when it is withdrawn.
In Fig. 6 ist diese Stellung veranschaulicht. This position is illustrated in FIG. 6.
Fig. 7 stellt die gleiche Lage der Vorrichtung in Draufsicht dar, wobei deren Teile oberhalb der in Fig. 6 angedeuteten Schnittfläche VII-VII entfernt sind. FIG. 7 shows the same position of the device in a top view, the parts of which are removed above the cutting surface VII-VII indicated in FIG. 6.
Unter der Wirkung der Rückstellfeder 73 bleibt die obere Platte 71 im Verlauf des anschliessenden weiteren Rückhubes des Giesskolbens 23 mit der Schulter 241 von dessen Kolbenstange 24 bis zum Erreichen der zweiten Verriegelungsstellung VS II ununterbrochen im Eingriff. Under the action of the return spring 73, the upper plate 71 remains in engagement in the course of the subsequent further return stroke of the casting piston 23 with the shoulder 241 of the piston rod 24 thereof until the second locking position VS II is reached.
Der Abstand der beiden Verriegelungsstellungen VS I, VS II ist in diesem Fall durch die Steigung der gemeinsamen Schiefebene 72 der beiden Platten 70, 71 und die Tiefe des U-förmigen Ausschnittes 711 der oberen Platte 71 festgelegt. The distance between the two locking positions VS I, VS II is determined in this case by the slope of the common inclined plane 72 of the two plates 70, 71 and the depth of the U-shaped cutout 711 of the upper plate 71.
Ein Zeitprogramm für die stufenweise Verriegelung erübrigt sich bei dieser Anordnung. Die Verriegelung wird ferner unabhängig von einem allfälligen Ausfall des Steuerdruckes für den Antriebszylinder 76 unter allen Umständen gewährleistet. A time program for the gradual locking is not necessary with this arrangement. The locking is also guaranteed regardless of a possible failure of the control pressure for the drive cylinder 76 under all circumstances.
Der letztere ist hierbei lediglich zum Zurückziehen der oberen Platte 71 aus dem Bewegungsbereich der Giesskolbenstange 24 beim Vorhandensein des erforderlichen Formenschliessdruckes, damit zur Freigabe des Giessvorganges bestimmt. The latter is only intended for withdrawing the upper plate 71 from the range of movement of the casting piston rod 24 in the presence of the required mold closing pressure, thereby releasing the casting process.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
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65 65
s s
3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings
Claims (7)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |