DE1583631B2 - EinpreBvorrichtung für hydraulisch betriebene Druckgießmaschinen - Google Patents
EinpreBvorrichtung für hydraulisch betriebene DruckgießmaschinenInfo
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- 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
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- B22D17/32—Controlling equipment
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einpreßvorrichtung für hydraulisch betriebene Druckgießmaschinen, mit einem
Niederdruckspeicher zur Beaufschlagung des Preßkolbens während der Füllphase und mit einem Hochdruckspeicher
zur Beaufschlagung des Preßkolbens während der End- und Nachdruckphase.
Der Gießvorgang von Druckgießmaschinen läuft normalerweise in mehreren Stufen ab. So wird in der
Anfangsphase des Gießvorganges eine nur kleine Geschwindigkeit des Preßkolbens vorgesehen, um ein
Spritzen der Schmelze zu vermeiden. In der eigentlichen Füllphase werden regelmäßig hohe Geschwindigkeiten
des Preßkolbens mit relativ niedriger Druckbeaufschlagung gewählt, um den Füllvorgang rasch
durchzuführen, während in der End- und Nachdruckphase erheblich höhere Preßdrücke erforderlich sind
und deshalb der Preßkolben mit hohem Druck beaufschlagt wird.
Bei einer bekannten Einpreßvorrichtung der eingangs erläuterten Art (DT-PS 11 58 669) wird in der
Füllphase des Gießvorgangs der Preßkolben durch einen Niederdruckspeicher mit relativ hohem Treibmittelvolumen
beaufschlagt. Durch einen Umschaltvorgang wird zu Beginn der End- und Nachdruckphase der
Preßkolben mit einem Hochdruckspeicher in Verbindung gebracht. Das Umschalten erfolgt, wie dies allgemein
bekannt ist, schlagartig (vgl. DT-PS 5 00 227).
Infolge der Abbremsung der bewegten Massen der Einpreßvorrichtung in der Schlußphase des Gießvorganges
entstehen bei den bekannten Druckgießmaschinen außerordentlich hohe Druckspitzen, die die Anlage
sehr belasten. Man hat daher bereits vorgeschlagen, diese Druckspitzen dadurch zu verringern, daß man
den Druckspeicher und den den Preßkolben aufnehmenden Zylinder in unmittelbarer Nähe zueinander anordnet
und den freifliegenden Kolben des Druckspei chers sowie den Großteil der beweglichen Teile de;
ganzen Vorrichtung aus Leichtmaterial herstell: (CH-PS 4 17 863). Hierdurch werden das Volumen ar
Treibmittel zwischen dem Druckspeicher und derr Preßkolben sowie die Massen des Preßkolbens und des
im Druckspeicher angeordneten freifliegenden Kolbens klein gehalten. Die hierdurch erzielte Massenverringerung
der bewegten Massen ist jedoch vergleichsweise
ίο gering, da der Treibmittelinhalt des Hochdruckspeichers
und die Größe des darin angeordneten freifliegenden Kolbens einen bestimmten Wert nicht unterschreiten
dürfen, wenn der geforderte hohe Druck in der Schlußphase des Gießvorganges auf den Preßkolben
erreicht werden soll. Da die Gasbeaufschlagung des Hochdruckspeichers durchwegs mit Stickstoffflaschen
erfolgt, die mit einem Höchstdruck von nur 140 atü gehandelt werden (vgl. »Gießerei« 52 (1965).
Heft 18, Seite 559), höhere Gasdrücke daher nicht zur Verfugung stehen, ist der Verringerung des Druckmitteivolumens
für den Hochdruckspeicher in der Praxis sehr bald eine Grenze gesetzt. Dies hat bisher dazu
geführt, daß das Volumen des Hochdruckspeichers in der gleichen Größenordnung gehalten werden mußte
wie das des Niederdruckspeichers (vgl. DT-PS 11 58 669).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Einpreßvorrichtung der eingangs erläuterten Art
die bewegten Massen der Vorrichtung noch kleiner zu halten, als dies bisher möglich war, beispielsweise ein
Volumverhältnis von l:5des Hochdruckspeichers zum Niederdruckspeicher zu erzielen. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe ausgehend von der eingangs erläuterten bekannten Einpreßvorrichtung dadurch gelöst,
daß der Hochdruckspeicher ein an sich bekannter öl/-Gas-Druckspeicher
mit fliegendem Kolben ist, nur einen Bruchteil des Volumens des Niederdruckspeichers
aufweist und auf seiner Gasseite mit der Gasseite eines Öl/Gas-Steuerdruckspeichers mit fliegendem
Kolben verbunden ist, dessen ölfüllung veränderbar ist. Infolge der veränderlichen ölfüllung des Steuerdruckspeichers
lassen sich mittels der in der Druckgießmaschine ohnehin vorhandenen Hydraulikpumpen
erheblich höhere Drücke im Hochdruckspeicher verwirklichen, als dies bisher möglich war. So können im
Hochdruckspeicher Drücke bis zu 280 atü zur Anwendung kommen. Daraus resultiert die Möglichkeit, die
Volumina im Hochdruckspeicher erheblich zu verringern, was wiederum zu entsprechend geringen Massen-Verzögerungen
und -beschleunigungen führt. Da in der Schlußphase des Gießvorgangs auf den Preßkolben nur
noch der Hochdruckspeicher wirkt, weil bei dessen Einschalten der Niederdruckspeicher, beispielsweise durch
ein Rückschlagventil, vom Preßkolben getrennt wird, bleiben die durch die Massenverzögerungen auftretenden
Druckspitzen außerordentlich gering.
Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß durch eine entsprechende Veränderung des Drucks der ölfüllung
ein kontinuierlich regelbarer Nachdruck auf den Preßkolben einstellbar ist.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 ein schematisches Schnittbild einer Einpreßvorrichtung
im Ruhezustand vor Beginn des Gießvorgangs,
F i g. 2 die gleiche Vorrichtung während der Formfüllphase des Gießvorgangs,
F i g. 3 die gleiche Vorrichtung während der Endphase des Gießvorgangs.
In den F i g. 1 bis 3 ist mit 1 der Preßkolben bezeichnet,
der in einem Preßzylinder 2 verschiebbar ist. Dieser Preßkolben betätigt mit seinem aus dem Preßzylinder
herausragenden Stößel den eigentlichen, hier nicht dargestellten Gießkolben. Druckspeicher 3 ist ein vom
Druckgefäß 12 her mit relativ niedrigem Druck beaufschlagter Speicher, dessen Treibmittelvolumen ausreicht,
um den Preßkolben entlang seines Arbeitshubs, d. h. für die Anlauf- und Formfüllphase des Gießvorgangs,
zu bewegen. Das Treibmittelvolumen des unter hohem Druck stehenden Endphasen-Druckspeichers 4
ist so klein gehalten, daß es gerade zur Rückstellung des Rückschlagventils 8 und zum Nachdrücken des
Preßkolbens 1 ausreicht. Die Ventile 5, 6, 7, 8 und 9 dienen, wie noch beschrieben wird, der Zweiphasen-Geschwindigkeitssteuerung
des Preßkolbens. Ventil 10 bewirkt das An- und Abschalten des Endphasen-Druckspeichers
4 an den Preßzylinder. Seine nicht weiter dargestellte Steuerung geschieht entweder unter Ausnutzung
des sich bei Formfüllung aufbauenden Gegendrucks von der Gießform her oder in Abhängigkeit
vom Weg des Preßkolbens 1, wobei eine zusätzliche, von der jeweiligen Gießform bzw. Gießmaterial usw.
abhängige Einstellmöglichkeit des Betätigungszeitpunktes vorgesehen ist. Der Steuerdruckspeicher 11 ist
an den Endphasen-Druckspeicher 4 angeschlossen und bewirkt durch eine veränderliche ölfüllung 17 auf der
dem Speicher 4 abgewandten Seite seines frei fliegend angeordneten Kolbens 18 eine Druckänderung des Gases
im mit dem Speicher 4 verbundenen Zylinderraum 19, wodurch ein kontinuierlich regulierbarer Nachdruck
oder Enddruck auf den Preßkolben 1 ermöglicht wird. Leitung 13 mit Ventil 14 dient der Rückführung des
Kolbens 20 der Druckeinrichtung 3; über Leitung 15 mit Ventil 9 wird der Preßkolben 1 und damit der Kolben
21 des Druckspeichers 4 zurückgestellt. Weitere Leitungen, die einem Überlauf oder einem Nachfüllen
u. dgl. dienen, sind als für das Verständnis der erfindungsgemäßen
Lösung nicht wesentlich in der Zeichnung weggelassen.
Die Einpreßvorrichtung arbeitet wie folgt:
Zur Rückführung der Vorrichtung in ihre Ruhelage nach einem Arbeitshub werden die Leitungen 13 und 15
von nicht dargestellten Aggregaten her mit Treibflüssigkeiten unter entsprechendem Druck beaufschlagt, so
daß der Preßkolben 1 und die Kolben der Druckspeieher 3, 4 und 11 in ihre Ausgangslage zurückkehren.
Mit Schließen der Ventile 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 14 ist die Vorrichtung für einen neuen Gießvorgang bereit, wie
in F i g. 1 dargestellt ist.
Nach Bereitstellen einer neuen Gießform und entsprechenden Gießmaterials wird durch das öffnen der
Ventile 5, 7 und 9 und damit der Rückschlagventile 6 und 8 der Preßkolben in an sich bekannter Weise mehrphasig
beschleunigt. Eine Augenblicksaufnahme der Einpreßvorrichtung während der Formfüllphase des
Gießvorgangs zeigt F i g. 2 in schematischer Schnittdarstellung. Für den langsamen Anlauf des Kolbens
wird zunächst Ventil 5 und damit Rückschlagventil 6 geöffnet. Der enge Zuflußkanal 16 und das zunächst
geschlossene Ventil 9 sorgen dafür, daß sich das Gießmaterial langsam auf die Form zu bewegt. Etwa bei
Erreichen der Gießform wird Ventil 7 geöffnet, so daß der Preßkolben 1 auf seiner ganzen Fläche mit dem
Druckmittel des Druckspeichers 3 beaufschlagt wird und somit seine Hubbewegung stark beschleunigt, wobei
die Treibflüssigkeit vor der Abtriebsfläche des Preßkolbens durch das mittlerweile geöffnete Ventil 9
rasch entweichen kann. Die auf Grund der hohen Beschleunigung erreichte, hohe Kolbengeschwindigkeit
wird während der gesamten Formfüllungsphase des Gießvorgangs aufrechterhalten, wobei ein auf Grund
frühzeitiger Erstarrung eintretendes mangelhaftes Füllen der Gießform vermieden wird. Ist die Gießform mit
Gießmaterial angefüllt, so hat die Erstarrung des Gießmaterials an den Formteilungs- und Paßfugen der
Gießform bereits eingesetzt, so daß unter Anwendung hohen Drucks eine Nachverdichtung und restlose
Formfüllung vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck wird der Endphasen-Druckspeicher 4 in den Arbeitsprozeß
eingeschaltet, indem das Ventil 10, das in der bereits beschriebenen Weise vom Gegendruck der
Form aus oder in Abhängigkeit vom Weg des Preßkolbens gesteuert wird, den Verbindungskanal zwischen
Druckspeicher 4 und Preßzylinder 2 schlagartig öffnet. Der so sehr rasch erfolgende Druckanstieg im Zylinderraum
hinter dem bereits unter Gegendruck stehenden Preßzylinder führt zu einem schlagartigen Schließen
der Rückschlagventile 6 und 8, womit der Verbindungskanal zwischen Druckspeicher 3 und Preßzylinder
2 versperrt ist.
Dieses Stadium des Gießablaufs in der Endphase zeigt F i g. 3 in schematischer Darstellung. Bei der nun
unter hohem Druck erfolgenden Nachpreßverschiebung des Preßkolbens 1 sind nur noch die Massen der
folgenden Teile bzw. Flüssigkeit in Bewegung: Preßkolben 1 mit anhängendem Gießkolben, Treibflüssigkeitssäule
zwischen Preßkolben 1 und Kolben 21 des Druckspeichers 4 und der Kolben 21 des Druckspeichers 4.
Demgegenüber wurde die ölsäule zwischen der Preßzylindereintrittsöffnung
des Kanals zum Druckspeicher 4 und dem Kolben 20 des Druckspeichers 3 sowie dieser
Kolben selbst durch das Schließen der Rückschlagventile 6 und 8 abgebremst, so daß die insgesamt während
der letzten Druckphase in Bewegung befindliche und damit auf Grund ihrer kinetischen Energie zu einer
Staudruckspitze über dem Enddruck beitragende Masse wesentlich kleiner ist, als dies bei Anschluß des großvolumigen
Druckspeichers 3 der Fall wäre.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einpreßvorrichtung für hydraulisch betriebene Druckgießmaschinen, mit einem Niederdruckspeicher
zur Beaufschlagung des Preßkolbens während der Füllphase und mit einem Hochdruckspeicher
zur Beaufschlagung des Preßkolbens während der End-und Nachdruckphase, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hochdruckspeicher (4) ein an sich bekannter Öl/Gas-Druckspeicher mit fliegendem
Kolben (21) ist, nur einen Bruchteil des Volumens des Niederdruckspeichers (3) aufweist und auf
seiner Gasseite mit der Gasseite eines Öl/Gas-Steuerdruckspeichers (11) mit fliegendem
Kolben (18) verbunden ist, dessen Ölfüllung (17) veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungskanal zwischen dem
Endphasen-Druckspeicher (4) und dem Preßzylinder (2) ein Ventil (10) vorgesehen ist, dessen in Abhängigkeit
vom Preßkolbenweg erfolgende Steuerung eine Einstellmöglichkeit aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungskanal zwischen dem
Endphasen-Druckspeicher (4) und dem Preßzylinder (2) ein Ventil (10) vorgesehen ist, das eine in
Abhängigkeit von der Formfüllung erfolgende Steuerung aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF0054002 | 1967-11-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1583631A1 DE1583631A1 (de) | 1970-08-27 |
DE1583631B2 true DE1583631B2 (de) | 1975-03-20 |
DE1583631C3 DE1583631C3 (de) | 1975-11-06 |
Family
ID=7106760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671583631 Expired DE1583631C3 (de) | 1967-11-10 | 1967-11-10 | Einpreßvorrichtung für hydraulisch betriebene Druckgießmaschinen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1583631C3 (de) |
GB (1) | GB1233060A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0037125A1 (de) * | 1980-04-02 | 1981-10-07 | Institut Po Metalosnanie I Technologia Na Metalite | Vorrichtung zum Pressgiessen von Metallen und Legierungen |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766964A (en) * | 1971-11-22 | 1973-10-23 | Idra Pressen Gmbh | Method of controlling the connection of the multiplier on the pressure piston of a multiple pressure casting machine |
-
1967
- 1967-11-10 DE DE19671583631 patent/DE1583631C3/de not_active Expired
-
1968
- 1968-06-21 GB GB1233060D patent/GB1233060A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0037125A1 (de) * | 1980-04-02 | 1981-10-07 | Institut Po Metalosnanie I Technologia Na Metalite | Vorrichtung zum Pressgiessen von Metallen und Legierungen |
EP0037125B1 (de) * | 1980-04-02 | 1983-10-12 | Institut Po Metalosnanie I Technologia Na Metalite | Vorrichtung zum Pressgiessen von Metallen und Legierungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1583631C3 (de) | 1975-11-06 |
DE1583631A1 (de) | 1970-08-27 |
GB1233060A (de) | 1971-05-26 |
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