DE2603891A1

DE2603891A1 - Verfahren zum einspritzen von geschmolzenem material in eine form einer spritzgussmaschine und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2603891A1
Application number: DE2603891*[A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Hashimoto; Seizo Takayama; Yamaguchi Ube; Masashi Uchida; Toyoaki Ueno
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1976-08-05
Also published as: CA1081421A; AU1068376A; DE2603891B2; DE2603891C3; US4066189A; FR2299103B1; FR2299103A1

Description

^: ÜBE INDUSTRIES, LTD.

12,32,1 chome, Nishimoto-cho, ' übe City, Yamaguchi Prefecture Japan

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Anwaltsakte M-3794 28. Januar 1976

Verfahren zum Einspritzen von geschmolzenem Material in eine Form einer Spritzgußmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von geschmolzenem Material, wie geschmolzenem Metall oder plastifizier- ^! tem Kunststoff, in eine Form unter Druck. Weiterhin ist die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer Spritzgußmaschine, Druckgußmaschine oder dergleichen gerichtet. Bei den bekannten Maschinen dieser Art liegt die Einspritzgeschwindigkeit für das geschmolzene Material, : d.h. die Kolbengeschwindigkeit in dem Zylinder für das Ein- : spritzen des geschmolzenen Materials, im Bereich von 2 bis 3 cm/ j Sek. Ein typisches Einspritzprogramm ist in der Figur 1 darge-

stellt, in der in der Abszisse die Zeit und in der Ordinate die

! Kolbengeschwindigkeit aufgetragen sind. Dieses Programm stellt

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ein typisches Beispiel für eine bekannte Druckgußmaschine dar; zunächst wird der Kolben mit einer niedrigen Geschwindigkeit vom Zeitpunkt t=0 bis zum Zeitpunkt t.. bewegt. Nach dem Zeitpunkt t₁ wird der Kolben mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Das Einspritzen des geschmolzenen Metalls beginnt zum Zeitpunkt t- und ist zum Zeitpunkt t₂ abgeschlossen. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird die Kolbengeschwindigkeit zu Beginn der Hochgeschwindigkeitseinspritzung sehr abrupt angehoben; auch nach Beendigung des Auffüllens des Formhohlraums mit geschmolzenem Material wird die Kolbengeschwindigkeit abrupt verringert. Es wird allgemein angenommen, daß ein Druckguß mit hoher Geschwindigkeit zu einem Produkt mit besseren physikalischen Eigenschaften führt. Wenn jedoch der Druckgußvorgang dem Programm gemäß Figur 1 folgt, das beim Anstieg und beim Abfall der Kolbengeschwindigkeit die ausgeprägte Stufenbildung zeigt, treten folgende Probleme auf:

1) Vom Beginn des Auffüllvorganges bis zu seinem Abschluß wird der Kolben mit hoher Geschwindigkeit bewegt, wobei der Kolben auf das Material einen Druck von 140 bis 240 kg/cm ausübt und die kinetische Energie des Kolbens direkt auf das geschmolzene Material übertragen wird. Damit wird in dem geschmolzenen Material, das den Formhohlraum auffüllt, ein Spitzendruck aufgebaut, der zur Ausbildung von Gußansätzen und im ungünstigsten Falle zum Austritt des geschmolzenen Materials an der Grenzfläche zwischen den beiden Hälften der Metallform führt.

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2) Selbst wenn der EinspritzVorgang abgeschlossen ist, weist das den Kolben beaufschlagende unter Druck stehende öl eine hohe kinetische Energie auf. Diese kinetische Energie wird abrupt auf den Kolben übertragen, der dabei ist, seine Bewegung vollständig abzubremsen, so daß der Spitzendruck in dem geschmolzenen Material weiter erhöht wird. Dann treten in dem Drucköl Druckschwankungen auf, wie dies in der Figur 2 dargestellt ist. In der Figur 2 ist die Abszisse der Zeit

zugeordnet.

und die Ordinate dem Kolbendruck Die Druckschwankungen werden auf das geschmolzene Material übertragen, das sich in dem Formhohlraum verfestigt. Dies führt dazu, daß das gegossene Produkt in seinem Inneren porös oder weniger verdichtet wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der vorstehend genannten Art anzugeben, bei dem der Spitzendruck, der bisher in dem den Formhohlraum auffüllenden geschmolzenen Material infolge der kinetischen Energie des Kolbens vorhanden war, vermieden wird.

Dabei wird auch angestrebt, daß die kinetische Energie des unter Druck stehenden Öls, die bei Vollendung der Auffüllung des Formhohlraums mit geschmolzenem Material abrupt auf den Kolben übertragen wird, in großem Ausmaße verringert wird.

Grundsätzlich soll dabei die Ausbildung von Druckansätzen infolge des Spitzendrucks auf ein Minimum gehalten werden. Auch

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soll die Ausbildung von Poren oder eine schlechte Verdichtung des Produktes infolge von Druckschwankungen in dem Drucköl effektiv vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Geschwindigkeit des Kolbens für das Einspritzen des geschmolzenen Materials in den Formhohlraum verlangsamt wird, ehe der Formhohlraur. mit dem geschmolzenen Material vollständig aufgefüllt ist./Eine Einspritzvorrichtung für das Einspritzen des geschmolzenen Materials in eine Form entsprechend dem vorstehenden Verfahren ist erfindungsgemäß mit einem ümführungskreis versehen, der durch Anordnung eines Rückschlagventils in einem Strömungspfad aufgebaut ist, der sich von dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders zu dem kopfseitigen Arbeitsraum desselben erstreckt. Zu dem Umführungskreis gehört auch ein Pfad, der unter Ansprechen auf den Vorschub der Kolbenstange schließen und öffnen kann. Weiterhin ist eine Einstelleinrichtung vorgesehen, die die Position festlegt, an der der letztgenannte Pfad unter Ansprechen auf den Vorschub der Kolbenstange schließt.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritävorrichtung ist ebenfalls ein umführungskreis vorgesehen, der j durch Anordnung eines Rückschlagventils in den Pfad aufgebaut wird, der sich von dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders zu dem kopfseitigen Arbeitsraum erstreckt; auch in diesem Fall ist in dem Umführungskreis ein Pfad vorgesehen, der in Abhängigkeit von dem Vorschub der Kolbenstange ' geschlossen werden kann. Zusätzlich ist hier eine Einrichtung

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zur Drosselung des PfadguerSchnitts vorgesehen, um die durch den Pfad fließende ölmenge graduell unter Ansprechen auf den Vorschub der Kolbenstange zu verringern.

Bei einer anderen Ausführungsform, die ebenfalls mit einem
Uraführungskreis der vorher erwähnten Art und mit einem unter Ansprechen auf den Vorschub der Kolbenstange schließbaren Pfad versehen ist, ist weiterhin ein Ventil in dem kolbenstangenseitigen Kreis des Einspritzzylinders vorgesehen,das öffnet, wenn der Druck in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des
Zylinders größer wird als der in dem kopfseitigen Arbeitsraum. Diese Einspritzvorrichtung weist weiterhin ein Drosselventil für die Steuerung der Kolbengeschwindigkeit und ein Entlastungsventil für die Steuerung des Drucks auf, mit dem der Kolben das flüssige Material beaufschlagt.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung eine zylindrische hohle Stange auf, die an einem Ende abgeschlossen ist und in dem kopfseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders angeordnet ist. Die hohle Stange ist im Inneren des Kolbens und der Kolbenstange in koaxialer Richtung derselben verschiebbar gelagert. Die hohle Stange ist weiterhin mit einer öffnung versehen, die in der Nähe des vorderen
Endes der hohlen Stange ausgebildet ist; die öffnung kann
den Innenraum der hohlen Stange mit deren Außenraum verbinden. Der Außenumfang der hohlen Stange steht in dichtem
Eingriff mit dem Innenumfang des Kolbens derart, daß die
einander berührenden Flächen längs der koaxialen Richtung des

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Kolbens aneinander gleiten können. In dem von der Öffnung abgewandten Basisabschnitt der hohlen Stange ist ein Rückschlagventil angeordnet.

Manchmal erscheint es auch zweckmäßig, daß die Einspritzvorrichtung mit einem Zylinder, der allein für den Hochgeschwindigkeitsvorschub des Kolbens benutzt wird, und mit einem Zylinder für niedrige Vorschubsgeschwindigkeiten versehen ist, wobei der HochgeschwindigkeitsZylinder so ausgelegt ist, daß er den Vorschub der Kolbenstange verlangsamt, wenn diese sich ihrer vorderen Vorschubgrenzlage nähert.

Schließlich kann die Einspritzvorrichtung ein Steuerventil aufweisen, dessen Ventilkörper von dem Differenzdruck zwischen dem kopfseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders und dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum beaufschlagt ist und das den Druck in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Einspritz-Zylinders abbaut, wenn der Kolben des Ventils seine Öffnungsstellung erreicht. Weiterhin ist zwischen dem kopfseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders und diesem Steuerventil eine einstellbare Drossel angeordnet.

Allen erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtungen ist eigen, daß j

die Geschwindigkeit des sich in dem Einspritzzylinder bewegenden [ Kolbens für das Einspritzen des geschmolzenen Materials herab- j gesetzt wird, ehe der Formhohlraum vollständig mit dem ge- j

schmolzenen Material aufgefüllt ist. Damit wird die Erzeugung von Spitzendruck in dem vollständig mit geschmolzenem Material

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aufgefüllten Formhohlraum verhindert und der Aufbau von Druckschwankungen in dem Drucköl vermieden.

Die Erfindung soll nun in verschiedenen Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt:

Figur 1

eine graphische Darstellung eines zum Stand der Tech-

nik gehörigen Betriebsprogrammes für die Änderung der Kolbengeschwindigkeit in einer Druckgußmaschine,

Figur 2

eine graphische Darstellung der bei bekannten Druckgußverfahren beobachtete Druckschwankungen,

Figur 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Betriebsprogrammes, bei der die Kolbengeschwindigkeit über dem Kolbenhub aufgetragen ist,

j Figuren 4a, Blockdiagramme zur Darstellung allgemein möglicher 4b,4c Analysen unter Berücksichtigung des Programmes in Figur 3,

Figuren 5,
und 7

graphische Darstellungen verschiedener Arbeitsprogramme mit Herabsetzung der Kolbengeschwindigkeit, bei denen die Kolbengeschwindigkeit über der Zeit aufgetragen ist,

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Figur 8

einen Längsschnitt durch eine Spritzgußmaschine, bei der die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung Verwendung findet,

Figur 9

einen Teilschnitt durch eine Einspritzvorrichtung ; vergleichbar Figur 8 mit einer Abwandlung der öffnungen in der hohlen Stange,

Figur 10

eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Lage der öffnungen und dem Kolbenhub, wobei die Kolbengeschwindigkeit über dem Kolbenhub aufgetragen ist,

Figuren 11, Teilquerschnitte durch weitere Ausfuhrungsformen und 13 der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

! Figur 14 eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 15 eine graphische Darstellung, bei der einerseits die Kolbengeschwindigkeit über der Zeit und andererseits die Kolbenkraft über der Zeit aufgetragen ist,

Figuren 16 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen und 17 Vorrichtung,

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Figuren 18
und 19

graphische DarStellungen,bei denen Drücke in den Arbeitsräumen des EinspritzZylinders über der Zeit aufgetragen sind, die mit auf der Figur 17 basierenden Ausführungsformen erreichbar sind,

Figuren 20
und 21

weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 22

eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 23

eine vergrößerte Schnittdarstellung eines in dem Hydraulikschaltkreis der Figur 22 verwendeten Steuerventils und

Figur 24

eine graphische Darstellung, bei der der Druckverlauf über der Zeit bei der Vorrichtung gemäß Figur 22 dargestellt ist.

Ganz allgemein können folgende Wege vorgeschlagen werden, um die vorstehend aufgeführten Nachteile zu vermeiden.

1) Das Gewicht des Kolbens für das Einspritzen des geschmolzenen Materials in die Form wird herabgesetzt.

2) Die Menge des sich bewegenden Öls im ölhydraulischen System wird verringert und

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3) ein Akkumulator wird dichter eingestellt, um Schwankungen zu vermeiden.

Andererseits haben die Erfinder angenommen, daß der Spitzendruck und die Druckschwankung durch die kinetische Energie hervorgerufen werden, die der mit hoher Geschwindigkeit betätigte Kolben und die in dem ölhydraulischen System bewegte unter Druck stehende ölmenge besitzen. Die Probleme wurden wie folgt analysiert: Die gesamte kinetische Energie E, die dem sich bewegenden Kolben und dem sich bewegenden öl eigen ist, kann durch die bekannte Gleichung

E = m (V)² +Hi (V)²

ausgedrückt werden, in der m... und m_ die Massen des Kolbens bzw. des Öls darstellen, während V₁ und v„ die Geschwindigkeiten des sich bewegenden Kolbens bzw. des Öls darstellen.

Die Lösungswege 1) und 2) entsprechen der Verringerung der Werte von m₁ und iru. Aus der Gleichung ist aber ersichtlich, daß die Verringerung der Werte von V₁ und V₂ wirksamer ist als die Verringerung der Werte von m₁ und m_, wenn die Gesamtenergie E verringert werden soll, die den unerwünschten Spitzendruck und die ;Druckschwankung hervorruft. Mit anderen Worten: Es ist zur Vermeidung der unerwünschten Phänomene zweckmäßig und wirksam, wenn jdie Kolbengeschwindigkeit verlangsamt wird, ehe der Formhohlraum

Izur Gänze mit geschmolzenem Material, wie geschmolzenem Metall

! ist.

!oder plastifiziertem Kunststoff,gefüllt Dies wird unter Bezug-

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nähme auf die Figur 3 erklärt werden. In dieser Figur stellt die Ordinate die Kolbengeschwindigkeit dar, während die Abszisse den Kolbenhub darstellt. Der Kolben bewegt sich während des Hubs L₁ mit niedriger Geschwindigkeit. Dann beginnt sich der Kolben mit einer hohen Geschwindigkeit zu bewegen und bewegt sich mit der Geschwindigkeit V„ während der Betätigung mit hoher Geschwindigkeit. Wenn der Kolben den Punkt L~ erreicht, wird der Kolben von seiner Geschwindigkeit V„ heruntergebremst. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Hohlraum der Form gerade in dem Zustand, kurz bevor er zur Gänze mit geschmolzenem Material gefüllt wird. In einem nachfolgenden kurzen Zeitraum bewegt sich der Kolben bis zum Punkt L- und verlangsamt seine Geschwindigkeit auf den Wert V_T, d.h. die Maximalgeschwindigkeit, die einen Schock auf das geschmolzene -Material absorbieren kann. Diese Geschwindigkeit V- wird bis zum Punkt L. gehalten, an dem das Auffüllen des Hohlraumes mit geschmolzenem Material vollendet ist. In der Figur 3-wird die Geschwindigkeit zwischen den Punkten L₃ und L-

nimmt konstant gehalten. Die tatsächliche Geschwindigkeit/jedoch stetig

ab, wenn sich der Kolben auf den Punkt L₄ zu bewegt.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 3 wird klar, daß die Kolbengeschwindigkeit relativ niedrig gehalten wird, wenn das geschmolzene Material die Form bis zur Gänze in Übereinstimmung mit dem vorstehend erwähnten Einspritzprogramm aufgefüllt hat. Daher kann die kinetische Energie des Kolbens bei Vollendung des Auffüllens des Formhohlraums mit dem geschmolze nen Material nicht so groß werden, wie dies bei dem Stand der Technik der Fall ist. Z.B. wird erfindungsgemäß der auf den

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—■ι ί~

I -¹² -

Kolben aaf gebracht Druck zwischen 15 bis 3 0 kg/cm liegen. Dieser

;

^! Druck ist zu gering, um einen Spitzendruck in dem geschmolzenen

: Material in dem Hohlraum aufzubauen. Selbst wenn ein Spitzen- ■ druck auftreten würde, würde er zu gering sein, um an dem Spritzprodukt Spritzrippen bzw. Ansätze zu erzeugen. Auch würde dnr Druck zu gering sein, um geschmolzenes Material an der Grenz-

: fläche zwischen den beiden Formhälften austreten zu lassen. Weiterhin ist die kinetische Energie des sich bewegenden Drucköls bei

; Vollendung der Auffüllung des Hohlraums mit geschmolzenem Material natürlich in Zusammenhang mit der neuen Betätigungsweise des Kolbens für das Einspritzen des geschmolzenen Materials verringert, so daß eine Druckschwankung ebenfalls vermieden wird; auf diese Weise wird eine Fehlerhaftigkeit des Produktes in Form

: von poröser Ausbildung oder weniger verdichteter Verfestigung verhindert.

Mögliche Wege zur Verlangsamung der Kolbengeschwindigkeit sind die: , drei in den Figuren 4a,4b und 4c gezeigten Wege. Bei dem in der :

; Figur 4a gezeigten ersten Weg wird die Position des Kolbens

ι über ein elektrisches Signal elektrisch erfaßt, welches Signal

erzeugt wird, wenn der Kolben in Berührung mit einem Grenzschalter kommt, der an einer Position angeordnet ist, von der ab der Kolben seine Vorschubgeschwindigkeit zu verringern beginnt. Das vorstehend erwähnte elektrische Signal wird zu einem Relais hin übertragen, das seinerseits ein elektromagnetisches Ventil ansteuert. Gegebenenfalls kann durch das elektromagnetische Ventil ein ölhydraulisches Ventil großer Kapazität angesteuert werden. Auf jeden Fall wird durch die Betätigung

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des einen oder beider Ventile die Kolbengeschwindigkeit verringert.

In Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen Methode zur Verringerung der Kolbengeschwindigkeit ist folgendes anzumerken:

a) Es werden ungefähr 20/1000 Sekunde von dem Zeitpunkt der Erfassung der Kolbenposition bis zu dem Zeitpunkt vergehen, an dem die Geschwindigkeitsverringerung infolge der Elektromagnetventilbetätigung einsetzt. Der mit hoher Geschwindigkeit betätigte Kolben kann aber eine beachtliche Strecke in diesem kurzen Zeitraum zurücklegen. Weiterhin ist dieser Zeitraum unabhängig von der Höhe der Kolbengeschwindigkeit stets konstant, so daß die Position, an der die Verlangsamung des Kolbens einsetzt, sich ändert, wenn die Geschwindigkeit des mit hoher Geschwindigkeit betätigten Kolbens geändert wird,

b) Der Abstand L_ von dem Beginn der Geschwindigkeitsverlangsamun bis zu deren Vollendung wird mathematisch ausgedrückt durch:

L₀ = ζ' ν (t) dt

in der t die vom Beginn der Verlangsamung aus gerechnete Zeit ist und ν (t) die Kolbengeschwindigkeit zum Zeitpunkt t ist.

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Um die Analyse des Problems zu vereinfachen, wird angenommen, daß
die Geschwindigkeit v(t) durch die folgende Gleichung angegeben
\ wird J :

y(t) = V_H'^t,

worin& als konstant angenommen wird. Mit dieser Annahme kann die
Entfernung L_n durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Figur 5 ist eine graphische Darstellung des Verlaufs der Kolbengeschwindigkeit als Funktion der Zeit (Abszisse: Zeit; Ordinate: '·■ Kolbengeschwindigkeit). Wenn das Zeitintervall vom Beginn der |

* mit j Geschwindigkeitsherabsetzung bis zu dem Ende derselben t„ be- j zeichnet wird, beträgt die Entfernung L_n, die für diese Geschwin- j

I digkeitsherabsetzung erforderlich ist; j

\ Andererseits besteht zwischen den Größen ⁰S t_n und V die

U H

! folgende Beziehung:

= ^VH

Daher kann die Entfernung L_Q durch den folgenden Zusammenhang
dargestellt werden:

Das Zeitintervall t_Q ist nichts anderes als die Betriebszeit des ölhydraulischen Ventils mit einer großen Durchflußkapazität, so daß sie stets konstant ist, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit des mit hoher Geschwindigkeit betätigten Kolbens. Daher wird die Entfernung, die für die Vollendung der Herabsetzung der Geschwindigkeit des Kolbens erforderlich ist, mit der Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsbetriebs geändert. Dies ist in der Figur 6 dargestellt. In der Figur 6 sind verschiedene Entfernungen L¹¹, L¹ und L dargestellt, die verschiedeunterschiedlich jnen Kolbenbetätigungen mit hoher Geschwindigkeit zugeordnet sind.

j Um die Schwierigkeit mit der unterschiedlichen Kolbenlaufstrecke i zu überwinden, die für das Herabsetzen seiner Geschwindigkeit erforderlich ist, wird gefordert, daß die Position, der der Kolben den Befehl zur Geschwindigkeitsverlangsamung erhält, in Abhängigkeit mit der Kolbengeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsbetriebs geändert wird. Aber selbst wenn diese Erfordernisse erfüllt werden, wird der Betrieb der Vorrichtung kompliziert. Weiterhin kann sich auch ein Fehler dadurch einschleichen, daß die stabilisierte Kolbenbetätigung infolge einer Unregelmäßigkeit der Betriebszeit des elektromagnetisch betätigten Ventils des Relais und auch infolge der schwankenden Geschwindigkeit des Kolbens bei seinem Hochgeschwindigkeitsbetrieb nicht erreicht werden kann.

Die Figur 46 zeigt ein anderes Verfahren zur Verringerung der Kolbengeschwindigkeit, bei der die Position des Kolbens zu dem Zeitpunkt erfaßt wird, wenn der Druck in dem Zylinder einen vorgegebenen Wert erreicht hat; dann wird das Ventil großer

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—1 b—

Durchflußkapazität betätigt. Dieses Verfahren wird aber von dem Phänomen begleitet, das bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß Figur a) diskutiert worden ist. Die Figur 7

j dient der Erklärung dieser Situation. Der Startpunkt der Ge-

schwindigkeitsherabsetzung kann unabhängig von der Kolbengej schwindigkeit bei dessen Hochgeschwindigkeitsbetätigung kon-

4

stant eingehalten werden, während der Endpunkt der Geschwindig-

keitsherabsetzung in Abhängigkeit von der Kolbengeschwindigkeit j variiert.

Die Figur 4c zeigt ein weiteres Verfahren für die Herabsetzung der Geschwindigkeit, bei der auf der Seite der Kolbenstange ein Nocken befestigt ist und der Nocken in direktem Kontakt mit dem Ventil großer Durchflußkapazität zu dem Zeitpunkt kommt, an dem der Kolben sich in einer vorgegebenen Position befindet, so daß dann das Ventil betätigt wird. Wenn der Kolben mit einer beachtlich hohen Geschwindigkeit bewegt wird, führt selbst eine leichte Berührung zwischen dem Nocken und dem Ventil zu einem abrupten Schließen des Ventils, so daß die Geschwindigkeitsherabsetzung zu früh beginnt. Im Falle einer niedrigen Betriebsgeschwindigkeit des Kolbens beginnt im Gegensatz dazu die Geschwindigkeitsherabsetzung erst, nachdem der Ventilkörper^größerem Ausmaße durch den Eingriff mit dem Nocken bewegt worden ist; auf diese Weise wird der Einsatz der Geschwindigkeitsverringerung verzögert. Jedoch weist dieses Verfahren einen Vorteil derart auf, daß der Endpunkt der Geschwindigkeitsherabsetzung automatisch derart gesteuert ist, daß die Kolbenposition in beiden Betätigungs-

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arten identisch ist.

Wenn man nun die vorstehend diskutierten Verfahren vergleichend ; betrachtet, wird klar, daß das Verfahren gemäß Figur 4c das ; beste ist, d.h. das Verfahren gemäß Figur 4c zeigt das schnellste Ansprechen unter den drei Verfahren und führt bei der Betätigung '·■ eines ölhydraulischen Ventils mit großer Durchflußkapazität
zu einer weniger fluktuierenden Betätigungszeit; auch muß eine ; fehlerhafte Betätigung des Ventils nicht befürchtet werden. Trotz;

vieler Vorteile wie die vorstehend aufgeführten, ist die Anwendung des Verfahrens auf den praktischen Fall bisher äußerst schwierig j gewesen, da eine extrem große ölmenge vorliegt, die durch das j Ventil hindurchtreten muß. Als Beispiel sollen hier 10.000 l/Min, im Falle einer Druckgußmaschine der Größenordnung 600 t.

Daher haben die Erfinder die Einspritzvorrichtung für das Einspritzen des geschmolzenen Materials in eine Metallform unter
Druck erfunden, wie sie in der Figur 8 dargestellt ist. Die
Einspritzvorrichtung 10 gemäß Figur 8 ist im Längsschnitt
dargestellt und Teil einePSpritzgußanlage. Verschiedene Ventile j sind in der Figur 8 als Blöcke dargestellt. j

In der Figur bezeichnet die Bezugszahl 11 den Hauptkörper eines
an beiden Enden offenen Zylinders.

Dem einen offenen Ende des Zylinderhauptkörpers 11 ist ein zweiter koaxialer Zylinder mit kleinerem Durchmesser als der des
Zylinderhauptkörpers 11 zugeordnet. Der zweite Zylinder ist

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\ auf seiner Mantelfläche mit einem Außengewinde versehen, so daß

I er im folgenden als Gewindeabschnitt 12 bezeichnet wird. Das

] Innere des Zylxnderhauptkörpers 11 öffnet sich in der Nähe des

j zu einem

' Gewindeabschnittes 12 Einlaß 13, durch den unter Druck ί stehendes öl in das Innere des Zylxnderhauptkörpers eingeführt

werden kann. In dem Zylinderhauptkörper 11 ist ein Kolben 14 '" verschiebbar gelagert. Der Kolben 14 ist mit einer Kolbenstange

. 17 verbunden, die durch eine öffnung 15 am anderen Ende des

; Zylxnderhauptkörpers 11 nach außen geführt ist. Die Kolbenstange 17 weist einen hohlen Abschnitt 18 auf, der sich in

■ Achsenrichtung des Zylinders erstreckt und mit einer sich zur Mitte des Kolbens 14 hin öffnenden öffnung 14a versehen ist.

; Weiterhin ist die Kolbenstange 17 mit einer anderen öffnung 19 versehen, die in der Nähe des Kolbens 14 ausgebildet ist. Der

: vorstehend beschriebene hohle Abschnitt 18 nimmt eine hohle Stange 22 auf, die von der Mitte einer überwurfmutter 21 vor-

i steht. Die hohle Stange 22 ist gleitend durch ein Dichtelement ^! 23 geführt, das in die mittige öffnung 14a des Kolbens 14 eini gesetzt ist. Die überwurfmutter 21 steht mit dem Gewindeabschnitt

I 12 des Zylxnderhauptkörpers 11 in Gewindeeingriff. Daher ist

die hohle Stange 22 gleitend und luftdicht durch das Innere des j Gewindeabschnitts 12 geführt.

Andererseits weist die hohle Stange 22 einen axialen Hohlraum 24 auf.Das von der Überwurfmutter 21 abgewandte Ende der hohlen Stange 22 ist mit mehreren öffnungen 26 versehen, die in Strömungsmxttelverbindung mit dem Hohlraum 24 stehen. Der der überwurfmutter benachbarte Basisabschnitt 27 der hohlen Stange

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22 ist mit einem größeren Außendurchmesser gearbeitet als der freie Spitzenabschnitt der Stange 22. Der Basisabschnitt 27 ist mit einem axialen Durchlaß 28 versehen, der abgestuft ausgebildet ist und den Hohlraum mit der Mitte der Überwurfmutter 21 verbindet. Weiterhin ist ein Rückschlagventilkörper 30 vorgesehen, der durch die Druckkraft einer in dem abgestuften Abschnitt des Durchlasses 28 angeordneten Feder 29 beaufschlagt ist. Daher sperrt der Rückschlagventilkörper 30 normalerweise die Verbindung zwischen dem Hohlraum 24 und dem Durchlaß 28. Außenseitig ist die Überwurfmutter 21 mit einer Leitung 31 zur Verbindung des Durchlasses 28 mit einem öltank oder einer Druckquelle über ein Auswahlventil verbunden; das Auswahlventil ist nicht gezeigt Die hohle Stange 22 ist im vorderen Bereich des Basisabschnittes mit mehreren Durchlässen 32 versehen, die den Rückschlagventilkörper 3 0 umgeben. Weiterhin ist an einer Stelle in der Nähe der öffnung 15, durch die die Kolbenstange 17 geführt ist, der Zylinderhauptkörper 11 mit einer öffnung 35 versehen. Die öffnung 35 ist über ein Drosselventil 36 mit einem Entlastungsventil 37 verbunden.

Der Einlaß 13 für die Zufuhr von Drucköl in den Zylinderhauptkörper 11 ist über ein Drosselventil 39 mit einer unter Druck stehendes öl von einem Vorrat her fördernden Pumpe 40 verbunden. Weiterhin ist der Einlaß 13 über das Drosselventil und ein Elektromagnetventil 41 mit einem Akkumulator 42 verbunden. Das Elektromagnetventil öffnet und schließt unter Ansteuerung durch einen Grenzschalter 44, der von einem von der Kolben-

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stange 17 vorstehenden Mitnehmer betätigbar ist.

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j Die aus dem Zylinderhauptkörper 11 vorragende Kolbenstange 17

j ist mit dem Spritzschußkolben 47 eines Spritzzylinders 46 (shot j zylinder) über eine nicht gezeigte Kupplung verbunden. Der ' Spritzzylinder 46 ist mit einer stationären Platte 48 verbunden.

j Der Spritzschußkolben 47 ist mit einem Kolbenendstück 49 verbunden, das in der Spritzhülse 50 gleitet. In der Spritzhülse ι 50 ist eine Einspritzöffnung 51 vorgesehen. Der stationären

Druckplatte 48 ist eine bewegliche Druckplatte 53 zugeordnet, die verschiebbar auf einem Stützelement, wie z.B. der Führungsstange 52 gelagert ist. Zwischen den beiden Druckplatten 48 ι und 53 sind eine bewegliche Formhälfte 54 und eine stationäre ; Formhälfte 55 angeordnet. Die Austrittsseite des Spritzzylinders

46 steht mit dem Hohlraum 57 zwischen den beiden Formhälften j über den Pfad 56 für das Einspritzen des geschmolzenen Materials in Verbindung, der auf der stationären Formhälfte 55 vorgesehen

ist. In der Figur 8 bezeichnet weiterhin die Bezugszahl 58 das

in den Spritzzylinder durch die Einspritzöffnung 51 eingespritzte geschmolzene Material.Im oberen Teil der Figur 8 bezeichnet die Bezugszahl 59 einen Tank.

Der Betrieb der in der Figur gezeigten Einspritzvorrichtung wird anhand der folgenden Betriebsbeschreibung deutlicher: In dem in der Figur 8 gezeigten Zustand wird Drucköl der Einspritzvorrichtung 10 über den Einlaß 13 und das Drosselventil 39 von der nicht gezeigten Pumpe 40 her zugeführt. Dadurch wird der Kolben 14 in der Figur 8 nach links gedrückt. Durch diesen Kolbenvorschub zeigt das auf der linken Seite des Kolbens 14 befindliche öl die Neigung, über die öffnung 35 und das Drossel-

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ventil 3 6 dem Entlastungsventil 37 zuzuströmen. Wenn der Ein- j

Stellpunkt des Entlastungsventils 37 aber höher eingestellt j

ist, wird das Entlastungsventil nicht geöffnet. Daher fließt j

in diesem Fall dann öl aus dem Raum links vom Kolben 14 über !

und !

die öffnung 19 in der Kolbenstange die öffnungen 26 in der Stange _:

22 in den Hohlraum 24. Der durch <3äs in den Hohlraum 24 einge- ; tretene öl aufgebaute Druck drückt den Rückschlagventilkorper 30 entgegen der Federkraft der Feder 29 zurück, so daß öl durch ' die Durchlässe 32 in den Raum rechts vom Kolben 14 eintreten ;

kann, wodurch ein Umgehungskreis aufgebaut wird. Auf diese j

j Weise kann der Kolben 14 mit einer verhältnismäßig kleinen Menge

an Drucköl vorgeschoben werden. Der Kolben 14 wird so gesteuert,

gen daß die Vorschubgeschwindigkeit von dem niedri Pegel auf den

höheren Pegel während des Vorschubweges angehoben wird, indem

damit
der Grenzschalter 44 und der Akkumulator 42 in Betrieb genommen werden. Durch den Vorschub des Kolbens 14 (Bewegung des Kolbens in der Figur 8 nach rechts) werden die öffnungen 26 eine nach dem anderen durch das Dichtelement 23 blockiert. Dieser den öffnungen 26 eigene Drosseleffekt bewirkt eine Drosselung des Umgehungskreises, wodurch der Druck auf der Kolbenstangenseite des Kolbens bis zum öffnen des Entlastungsventils 37 angehoben wird und damit die Kolbengeschwindigkeit bis zu dem durch das Drosselventil 3 6 bestimmten Pegel herabgesetzt wird. Nach Vollendung der vorstehend beschriebenen Geschwindigkeitsherabsetzung füllt das geschmolzene Material den Formhohlraum bis zur Gänze auf.

Wenn der Kolben 14 zurückgezogen werden soll, wird Drucköl auf

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!die Leitung 31 gegeben, was zum Schließen des Rückschlagventilkörpers 30 führt. Danach wird dem Zylxnderhauptkörper 11 Drucköl

^;über die Öffnung 35 zugeführt.

Vorzugsweise sind die hohle Stange 22 und die Überwurfmutter 21 einstückig ausgeführt, wobei die Überwurfmutter 21 auf den Ge-' windeabschnitt 12 des Zylxnderhauptkörpers 11 geschraubt ist. Diese Bauart macht es möglich, daß der Startpunkt der Herabsetzung .der Geschwindigkeit des Kolbens unter Berücksichtigung der Formgebungsbedingungen gesteuert werden kann, die für die herzustellenden Artikel wünschenswert sind. Dies wird durch ein Vorschieben oder Zurückziehen der hohlen Stange 22 erreicht, um eine geeignete Lage für die durch das Dichtelement 23 bei Verschiebung I des Kolbens abzudichtenden Öffnungen 26 einzustellen. Die Ver- : Schiebung der hohlen Stange 22 kann durch einfaches Drehen der I mit der Stange verbundenen Überwurfmutter 21 erreicht werden.

i Es ist selbstverständlich, daß mehr als nur die beiden gezeigten

! Öffnungen 26 vorgesehen sein können. Auch ist klar, daß die Form-

ι gebung der Öffnungen 26 nicht auf Kreisform beschränkt ist. Die i Öffnungen 26 können z.B. Langlöcher oder dergleichen sein. Mit . anderen Worten: Wichtig ist weder die Anzahl noch die Formgebung ! der Öffnungen, sondern alleine die Öffnungsfläche als Funktion ", des Kolbenhubs. Wenn z.B. bei der Ausführungsform gemäß Figur 9 vier Öffnungen 26.. bis 26. vorgesehen sind, werden alle Öffnungen j 26.. bis 26. während der Betätigung des Kolbens mit hoher Geschwindigkeit benutzt, um das öl um den Kolben herumzuführen. Daher beginnt die erste Verlangsamung des Kolbens mit dem Ab-

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schließen'der öffnung 26. durch das Dichtelement 23, wie es in i der Figur 10 gezeigt ist. Andererseits reichen im Falle niedriger Kolbengeschwindigkeit nur zwei öffnungen 26. und 26₂ für die i

ι Herumführung des Öls aus. Die Verlangsamung beginnt, wenn dann j die öffnung 26_O blockiert wird. Wie aus dem vorstehenden und j aus der Figur 10 hervorgeht, wird der Endpunkt des sich bewegen- j

den Kolbens stets unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit vor ! seiner Verlangsamung konstant gehalten. ^!

Weiterhin ist es möglich, die Kolbengeschwindigkeit abgestuft zu verlangsamen, indem mehrere öffnungen 26 axial ausgefluchtet werden und weiterhin diese öffnungen 26 gruppenweise an verschiedenen Abschnitten der hohlen Stange 22 längs deren axialer Erstreckung angeordnet werden. Die öffnungen 26 können zum Aufbau einer solchen Öffnungsgruppe in Dreiecksform angeordnet werden. Wenn die Öffnungsgruppe derart angeordnet wird, daß die Spitze des Dreiecks zum rückwärtigen Ende der Stange 22 zeigt, in welchem der Rückschlagventxlkörper 30 angeordnet ist, kann die Geschwindigkeitsherabsetzung zunächst langsam und dann abrupt erfolgen. Die Dreiecksspitze kann aber auch in entgegengesetzte Richtung zeigen, wobei allerdings dann die Herabsetzung der Geschwindigkeit einen genau umgekehrten zeitlichen Verlauf zeigt. Weiterhin wird klar, daß derselbe Effekt einer Geschwindigkeitsherabsetzung mit der Ausführungsform gemäß Figur 11 erreicht wird, bei der der Kolben 14 mit einem sich verjüngenden Abschnitt 68 auf seiner der hohlen Stange 22 zugewandten Innenfläche versehen ist, welcher Abschnitt eine konstante Neigung aufweist. Die Innenbohrung des Kolbens öffnet sich daher mit

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stetigem öffnungswinkel zu dem Inneren der Kolbenstange 17 hin. !

j In diesem Fall reicht eine einzige öffnung 26 aus, um denselben

i Effekt hinsichtlich der Herabsetzung der Kolbengeschwindigkeit

■zu erzielen. In der Figur 11 ist eine zusätzliche Dichtung 62 ;in Form eines oder mehrerer Kolbenringe vorgesehen, die den Spalt !zwischen dem Kolben 14 und dem Zylinderhauptkörper 11 abdichten.

!Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispxelen sind entweder I mehrere öffnungen 26 (Figuren 8 und 9) oder ein sich verjüngeni der Abschnitt 68 mit einer öffnung 26 vorgesehen (vergleiche

!Figur 11). Bei dieser Auslegung wird die durch die öffnungen bzw.

! die öffnung 26 hindurchströmende ölmenge allmählich entsprechend

dem Vorschub des Kolbens 14 und der Kolben stange 17 verringert.

Der Startpunkt der Herabsetzung der Geschwindigkeit des Kolbens 14 ist stets konstant, und zwar unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit vor dessen Verlangsamung. Bei dieser Funktion der öffnungen 26 und des sich verjüngenden Abschnitts 68 mit einer öffnung 26 sollten die Anordnungen als drosselnde Anordnungen angesprochen werden.

In den Figuren 12 und 13 werden nun andere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In den Figuren 12 und 13 sind aber Teile und Abschnitte, die mit entsprechenden aus der Figur 8 vergleichbar sind,mit denselben Bezugszahlen belegt.

Bei der in der Figur 12 gezeigten Ausführungsform sind der Kolben 14 und die hohle Stange 22 einstückig miteinander ausgebildet. Die hohle Stange 22 ist aber gleitend in dem Zylinder-

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hauptkörper 11 auf der von der Kolbenstange 17 abgewandten Seite j I des Kolbens 14 geführt. Dies war bei der Figur 8 nicht der Fall. ; !Ein Zylinder 70 für die Einstellung des Geschwindigkeitsherab-

j :

'■ Setzungspunktes ist einstellbar in die Kopfseite des Zylinder- ;hauptkörpers 11 eingeschraubt. Ein Hohlraum 70a in dem Zylinder

:70 nimmt das freie Ende der Stange 22 auf, wobei die Stange im vorderen Teil des Hohlraums in Gleiteingriff mit der Innenwandung des Zylinders 70 steht. Weiterhin ist ein Kanal 71 in der Kopf- \ seite des Zylinderhauptkörpers 11 ausgebildet, der mit dem Ein- ; ι laß 13 in Verbindung steht. In der Kopfseite des Zylinderhaupt- ^;

ι körpers 11 ist zwischen dem Kanal 71 und einem den Steuerzylinder ; 70 aufnehmenden Raum 72 ein Rückschlagventilkörper 74 vorgesehen, der von einer Feder 75 in Schließstellung beaufschlagt ist. Ein mit dem Raum 72 in Verbindung stehende enge Bohrung 77

j ist in den Steuerzylinder 70 gebohrt. Wie in der Figur 8 sollen dieselben dort als Blöcke dargestellten Elemente zugeschaltet werden, insbesondere soll die öffnung 3 5 über das Drosselventil 36 mit dem Entlastungsventil 37 verbunden sein. In der Figur 12 , ist mit 78 ein Anschlag belegt, der verhindern soll, daß der Steuerzylinder 70 unbeabsichtigt aus dem Zylinderhauptkörper 11

; I

_: herausbewegbar ist. Bei dieser Ausführungsform wird bei Beauf- j , schlagung des Kolbens 14 mit Drucköl über den Einlaß 13 und bei j entsprechender Bewegung des Kolbens 14 nach links öl durch die mit

i dem Innenraum der Stange 22 verbundenen und in der Kolbenstange i 17 vorgesehenen gabelartigen Kanäle in den Hohlraum 70a des

Steuerzylinders 70 eingeführt. Weiterhin wird öl aus dem Steuerzylinder 70 durch die enge Bohrung 70 gedrückt, so daß es den Rückschlagventilkörper 74 entgegen der Wirkung der Feder 75 an-

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heben kann. Auf diese Weise kann öl von der Stangenseite des Kolbens 14 zu dessen Kopfseite über den Kanal 71 fließen, so daß auch hier ein Umgehungskanal aufgebaut wird. Somit beginnt auch hier eine Verlangsamung des Kolbens 14 auf seinem mit hoher Geschwindigkeit durchmessenen Weg, wenn wenigstens eine der öffnungen 26 an dem freien Ende der Stange 22 durch den Steuerzylinder 70 blockiert worden ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 13 ist die Stange 22 parallel zum Kolben 14 angeordnet und beide sind durch ein Verbindungsglied 80 miteinander verbunden. Weiterhin ist ein Kanal 83 vorgesehen, dem die öffnung 2 6 in einem Gehäuse 82 zugeordnet

: ist, das als Teil des ZyIxnderhauptkörpers 11 ausgebildet ist. Weiterhin ist an der Stelle, an der der Kanal 83 einen Kanal 87 trifft, der von dem rechtsseitigen Arbeitsraum (Figur 13)

_; des Kolbens 14 herangeführt ist, ein von einer Feder 85 beaufschlagter Rückschlagventilkörper 86 angeordnet. Wenn der hier

; vorzugsweise koaxial zum Kolben 14 ausgebildete Einlaß 13 mit Drucköl beaufschlagt wird, bewegt sich der Kolben 14 und damit die Kolbenstange 17 in der Figur 13 nach links. Gleichzeitig wird öl aus dem kolbenstangensextigen Arbeitsraum des Zylinder-

j hauptkörpers 11 über einen Kanal 88 und die eine oder mehrere öffnungen 26 in den Kanal 83 gedrückt, so daß der Rückschlagventilkörper 86 entgegen der Wirkung der Feder 85 angehoben

! wird.und Drucköl in den rechten Arbeitsraum des Zylinders zusätzlich eintreten kann. Auf diese Weise wird ein ümführungskreis aufgebaut, wodurch der Kolben 14 vorgetrieben wird, bis die Stange 22 eine der öffnungen 26 blockiert, d.h. die Ge-

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schwindigkeitsherabsetzung des Kolbens 14 setzt ein, wenn wenigstens eine der Öffnungen 26 durch die Stange 22 blockiert wird. Es ist klar, daß die Stange 22 die in der Figur 13 dargestellte Abstufung aufweisen muß, um dem Kanal 88 in seinem sich parallel zur Stange 22 erstreckenden Bereich einen freien Querschnitt zu geben. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 13 ist die Stange 22 naturgemäß nicht mehr hohl.

Aus der vorstehenden Erklärung wird klar, daß bei den vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen die Kolbengeschwindigkeit verlangsamt wird, ehe das geschmolzene Material den Formhohlraum zur Gänze auffüllt. Weiterhin ist ein Durchlaß vorgesehen, der die Herabsetzung der Geschwindigkeit der Kolbenstange direkt unter Ansprechen auf die vorwärts gerichtete Bewegung der Kolbenstange bewirken kann. Weiterhin ist eine Einstelleinrichtung vorgesehen, die die Position des Durchlasses bestimmen kann, der infolge der vorwärts gerichteten Bewegung der Kolbenstange blockiert wird. Mit einer Anordnung, die die vorstehend aufgeführten Merkmale aufweist, können in sicherer Weise die Bedingungen für eine Geschwindigkeitsherabsetzung eingestellt werden, die für das zu gießende bzw. zu formende Produkt geeignet sind, wobei die Art des Produktes, das verwendete Material und andere Betriebsparameter berücksichtigt werden können. Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Durchlaß als Bestandteil des Ölhydraulischen Umführungskreises vorgesehen und dieser Durchlaß kann entsprechend der vorwärts gerichteten Bewegung der Kolbenstange blockiert werden. Weiterhin ist eine Drosseleinrichtung vorgesehen, die die Menge des durch den Durchlaß hindurchtretenden Öls graduell

809832/0729

!verringert. Mit der neuartigen Anordnung wird es möglich, den I Endpunkt der Geschwindigkeitsherabsetzung unabhängig von der ;Kolbengeschwindigkeit vor der Verlangsamung desselben konstant i zu halten, wodurch der Spitzendruck verringert wird und das Auf-[treten einer Druckschwankungen vermieden wird. Damit kann ein '■ Produkt besserer Qualität erwartet werden.

'■■_ Unter erneuter Bezugnahme auf die Figur 8 soll nun angemerkt wer- !den, daß bei der dort gezeigten Ausführungsform ein noch zu j lösendes Problem auftritt, das den ölhydraulischen Kreis be-

j trifft.

I Bei der Ausführungsform gemäß Figur 8 muß ein Energieverlust er-

I wartet werden. Dieser Energieverlust wird durch die relativ ^! große ölmenge hervorgerufen, die durch das Drosselventil 3 6 ! in dem Umführungskreis austritt. Um diese Schwierigkeit zu über-

^! winden, sollte ein Ventil vorgesehen sein, daß den Austritt ; von öl aus dem Zylinderhauptkörper 11 durch die öffnung 3 5 wäh-I rend des Umführungsbetriebs verhindert, das aber andererseits während des Betriebs zur Herabsetzung der Geschwindigkeit des Kolbens geöffnet ist. Von diesem Ventil muß erwartet werden, daß es so schnell als möglich anspricht, wenn der Kolben mit höherer Geschwindigkeit betätigt wird.

Um diesen Anforderungen zu genügen, kann die Einspritzvorrichtung gemäß Figur 14 gewählt werden; in der Figur 14 ist der dem unteren Teil der Figur 8 entsprechende Teil nicht mehr mit dargestellt. In der Figur 14 sind zur Bezeichnung von Teilen und

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Abschnitten, die entsprechenden in der Figur 8 zugeordnet sind, ; !jeweils dieselbe Bezeichnung zugeordnet worden. '

ι ^:

j Die Bezugszahlen 100 bis 105 bezeichnen Elektromagnetventxle. j Die P-Öffnung des Ventils 100 ist mit einer Pumpe 106 und gleichzeitig über ein Rückschlagventil 108 und eine Leitung 109 mit einem Akkumulator 110 verbunden. Die Α-Öffnung des Ventils 100 ist über eine Leitung 128 mit der Einlaßöffnung der Überwurfmut- !ter 21 verbunden. Die B-öffnung des Ventils ist mit dem Einlaß

¹ I

13 an der Kopfseite des Zylinderhauptkörpers 11 über ein Rück- ; schlagventil 129,eine einstellbare Drossel 130 und eine Leitung ί 131 verbunden. Die Leitung 109 für die Verbindung des Ventils 100 j mit dem Akkumulator 110 und die Leitung 131 sind über eine ein ! Pilotrückschlagventil 133 und eine einstellbare Drossel 134 enthaltende Leitung 135 miteinander verbunden. Das Elektromagnetventil 101 ist an eine Leitung 136 angeschlossen, das das Pilotrückschlagventil 133 mit der Leitung 131 verbindet. Ein Rückschlagventil 137 und eine einstellbare Drossel 138 liegen in einer Leitung zwischen der Leitung 136 und der Leitung 135. Es soll hier darauf hingewiesen werden, daß die in der Figur 14 gezeigte Beschaltung aller Elemente von Bedeutung ist.

Die öffnung 35 des ZyIxnderhauptkörpers 11 ist mit dem Elektromagnetventil 104 über eine Leitung 139 und eine einstellbare ■Drossel 140 verbunden. Die Leitung 139 und die Leitung 128 sind

über eine ein Rückschlagventil 145 enthaltende Leitung 146 miteinander verbunden.

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!Weiterhin liegt ein Steuerventil 148 zwischen den Leitungen 128 •und 139. Das Steuerventil 148 weist einen Ventilkörper 150 auf, der sich in seiner öffnungsstellung befindet, wenn der Druck auf der Stangenseite des Zylinderhauptkörpers 11 größer ist als auf der Kopfseite. Weiterhin weist das Steuerventil 148 eine einstellbare Drossel 151 für die Einstellung der Geschwindigkeit, einen Kanal 152 und ein Entlastungsventxlkörper 154 auf, der den Auslaß vom Kolben 14 her steuert. Eine dem Ventilkörper 150 zugeordnete öffnung 155 ist über eine Leitung 156 mit der Leitung 139 verbunden, während eine dem Entlastungsventilkörper 154 zugeordnete öffnung 158 mit einem Tank 159 in Verbindung steht. Weiterhin ist der Rückseite des Ventilkörpers 150 das Elektromagnetventil 102 zugeordnet, das zwischen dem Steuerventil 148 und der Leitung 131 liegt. Drucköl von einer Pumpe 160 wird der Rückseite des Entlastungsventilkörpers 154 über ein Rückschlag-

iventil und eine Leitung 162 zugeführt. Der stangenseitige Arbeits-I

I I

,raum des Ventilkörpers 150 ist mit der P-Öffnung des Elektro- I magnetventil 103 verbunden, während die Α-Öffnung des Ventils j I j

j 103 mit einer ein Rückschlagventil 164 enthaltenden Leitung ί165 verbunden ist. Die Leitung 165 und die Leitung 162 sind mitj einander durch eine ein Entlastungsventil 167 enthaltende Leitung I168 verbunden. Weiterhin ist das mit dem Entlastungsventil 167 verbundene Ende der Leitung 165 mit einem zu einem Tank 169 führen den Rückschlagventil 170 verbunden.

Die Entlastungsöffnung des Entlastungsventils 167 ist über das Elektromagnetventil 105 mit einem weiteren Entlastungsventil 171 verbunden. Die Bezugszahlen 180 bis 183 bezeichnen Tanks, die

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den Elektromagnetventilen 103, der Pumpe 160, dem Entlastungsventil 171 bzw. dem Elektromagnetventil 101 zugeordnet sind. '

ι !Diese Einspritzvorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird : der Magnet 100a des Elektromagnetventils 100 betätigt. Damit werden die öffnungen P und B bzw. die öffnungen T und A mitein- " j ander verbunden, wie sich aus der Verschiebung des Ventilsymbols in der Figur 14 leicht ableiten läßt. Durch diese Kopplung der öffnungen wird von der Pumpe 101 her Drucköl durch das ;

i Rückschlagventil 129, die Drossel 130, die Leitung 131 und den ;

Einlaß 13 in den kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinderhaupt- j

körpers 11 eingeführt. Der Kolben 14 beginnt sich nach links in der Figur 14 zu bewegen. Zur gleichen Zeit wird das öl, das einen Rückdruck für das Rückschlagventil 30 aufbaut, über eine auf der Rückseite der überwurfmutter 21 vorgesehene Drehkupplung 31 über die Leitung 128 zu dem der öffnung T zugeordneten Tank 174 abgebaut. Zu diesem Zeitpunkt werden die Magnetventile 102 und 105 ebenfalls in ihre EIN-Stellung gebracht. Wenn der Kolben 14 j seine Bewegung fortsetzt, neigt das öl in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum dazu, über die öffnung 35 in die Leitung 139 einzutreten. Der Ventilkörper 150 in dem Steuerventil 148 wird über das Elektromagnetventil 102 mit Drucköl von der Pumpe 106 her beaufschlagt. Daher wird das öl, welches den Arbeitsraum zu verlassen sucht, mit einem Druck blockiert, der dem auf der Kopfseite des Kolbens 14 herrschenden Druck gleich ist. Da sich das Elektromagnetventil 104 in seinem AUS-Zustand befindet, kann durch dieses Ventil hindurch kein öl in den diesem Ventil zugeordneten Tank 176 hinein abströmen. Daher muß das öl aus den

2//W12%

Ikolbenstangenseitigen Arbeitsraum durch die öffnung 19 in der !Kolbenstange 17 und weiter durch die öffnungen 26. und 26₂ in \ der hohlen Stange 22 in den Hohlraum 24 eintreten. Wenn der ; :Druck in dem öl anwächst, wird der Rückschlagventxlkörper 3 0 entgegen dem Druck der Feder 2 9 nach rechts verschoben, so daß das unter Druck stehende öl aus dem Hohlraum 24 in den kopfseiti- ^!

gen Arbeitsraum des Kolbens 14 durch die öffnungen 32 eintreten ,kann. Auf diese Weise wird ein um den Kolben 14 herum führender : :ölhydraulikkreis aufgebaut, der einen Vorschub des Kolbens mit einer vergleichsweisen geringen ölmenge ermöglicht.

Wenn der Kolben 14 sich weiter vorwärtsbewegt (in der Figur nach links) und der von der Kolbenstange 17 vorstehende Mitnehmer 43 den Grenzschalter 44 betätigt, wird das Elektromagnetventil 101 in seine EIN-Stellung gebracht. Damit wird das Rückschlagventil 133 geöffnet und Drucköl kann von dem Akkumulator 110 in großer Menge über die Drossel 134, die Leitung 131 und den Einlaß 13 in den kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinderhaupt-• körpers 11 einströmen, so daß der Kolben 14 beginnt, sich mit I großer Geschwindigkeit vorwärts zu bewegen. Wenn die öffnungen 26.J und 26₂ in der Stange 22 in der Reihenfolge: öffnung 26₂ und 26.J blockiert werden, beginnt der Öldruck in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum anzuwachsen, bis er schließlich einen über dem Druckwert in dem kopfseitigen Arbeitsraum liegenden Wert annimmt. Dadurch wird der Ventilkörper 150 in seine Öffnungsstellung verschoben und öl kann über die öffnung 155, die Drossel 151, den Kanal 152, vorbei an dem Entlastungsventilkörper 154 durch die öffnung 158 in den Tank 159 abströmen. Damit

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!beginnt der Kolben 14 abrupt seine Geschwindigkeit zu verringern. [

I :

!Wenn die öffnungen 26.. und 26~ vollständig blockiert sind, bewegt

ί ι

;sich der Kolben 14 mit einer Geschwindigkeit, die durch die 'einstellbare Drossel 151 in dem Steuerventil 149 gesteuert ist. ■Die Kolbengeschwindigkeit wird aber auch von dem auf den Entlastungsjventilkörper 154 wirkenden Rückdruck gesteuert, wenn der Form-¹ hohlraum zur Gänze aufgefüllt ist.

^!Wenn der AbkühlZeitraum für das gegossene oder geformte Produkt !verstrichen ist und ein Signal zum öffnen der Metallform abgeleitet wird, wird das Elektromagnetventil 105 in seine AUS-Stel-.lung gebracht, während das Elektromagnetventil 104 in seine EIN-Stellung gebracht wird. Damit wird das Entlastungsventil 167 von dem anderen Entlastungsventil 171 abgetrennt, so daß der den Entlastungsventxlkörper 154 beaufschlagende Druck bis zu einem eingestellten Druck für das Entlastungsventil 167 angehoben wird. Damit wird der Entlastungsventilkörper 154 in seine Ruhestellung zurückgeführt, in der er die Leitung, durch die öl aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum in den Tank 159 • abströmen kann, abschließt. Gleichzeitig wird das öl laus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum über die Leitung 139, ;die Drossel 140 und das Elektromagnetventil 104 in den Tank 176 ', abgeleitet. Auf diese Weise wird der Ausstoß des Produktes aus der Metallform ermöglicht.

j Wenn der Kolben bis zu seiner Vorschubgrenzstellung vorbewegt

j worden ist, wird er in dieser Grenzstellung für eine kurze Zeit-

I dauer gehalten,deren Länge durch einen nicht gezeigten Zeitgeber

609832./£)?23 "³⁴~

bestimmt ist.

Nach Ablauf dieses Zeitintervalls wird das Elektromagnetventil 103 erneut in seine EIN-Stellung gebracht, so daß die öffnungen i P und B dieses Ventils miteinander in Verbindung stehen. Damit kann öl, das durch die Schließbewegung des Ventilkörpers 150 ■ bewegt wird, in den Tank 180 abströmen. ^!

Da das Ventil 102 in seiner EIN-Stellung gehalten wird, kann der in dem kopfseitigen Arbeitsraum herrschende Druck dem Ventilkörper 150 zugeleitet werden. Wenn daher das öl aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum über das Ventil 104 dem Tank 176 > zugeführt wird und wenn der Abbau des Druckes beginnt, wird der .Ventilkörper 150 graduell in seine Schließstellung bewegt und · erreicht schließlich seine zu Beginn eingenommene Anfangsstellung..

Die Rückzugsbewegung geschieht wie folgt: Zunächst wird der Magnet 100b des Elektromagnetventils 100 erregt, so daß die öffnung P mit der öffnung A und die öffnung τ mit der öffnung B gekoppelt werden. Alle andere Elektromagnetventile<£rxnden sich zu dieser j . Zeit in ihrer AUS-Stellung. Daher wird Drucköl von der Pumpe 106 j 'her über die Leitung 128 dem Rückschlagventilkörper 30 zuge- ! führt, um an dessen Rückseite den Rückdruck aufzubauen. Gleichzeitig wird Drucköl über die Leitung 146, das Rückschlagventil 145 und die Leitung 139 der öffnung 35 zugeführt. Da sich der Ventilkörper 150 in Schließstellung befindet, kann das Drucköl ι nicht in das Steuerventil 148 eintreten. Damit wird der Kolben 14 zurückbewegt. Infolge dieser Rückbewegung wird das in dem

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kopfseitigen Arbeitsraum vorhandene öl über die Leitung 131, das Rückschlagventil 137 und die Drossel 138 in den Tank 174 geleitet, wobei die Rückführgeschwindigkeit des Kolbens 14 durch die Einstellung der einstellbaren Drossel 138 bestimmt werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 14 wird das aus der öffnung 35 des Zylinderhauptkörpers 11 austretende öl durch das Steuerventil 148 bei Umführungsbetrieb vollständig blockiert, während das öl während der Herabsetzung der Kolbengeschwxndxgkeit nicht behindert wird. Weiterhin kann das Steuerventil 148 jeder Betriebsjweise des Kolbens folgen, unabhängig davon, ob der Kolben schnell j oder langsam bewegt wird. Daher kann die Kolbengeschwxndxgkeit so gesteuert werden, daß sich der Kolben unmittelbar vor dem Auffüllen des. Formhohlraums bis zur Gänze verlangsamt, wodurch I der Spitzendruck verringert, Druckschwankungen vermieden werden, die Produktqualität verbessert wird und die Preßkraft für die Form verhältnismäßig geringer gehalten wird und die Sicherheit des Betriebs der Einspritzvorrichtung verbessert wird.

Nun soll die Beziehung zwischen der Kolbengeschwxndxgkeit und der Leistung (Druck) des Kolbens diskutiert werden. In der Figur

15 sind Änderunaen der Kolbengeschwxndxgkeit und des Kolbenbzw, der Kolbenkraft
druckes/in. Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Die Darstellung zeigt, daß die Betätigung des Kolbens mit hoher Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t.. einsetzt und daß die Herabsetzung der Kolbengeschwxndxgkeit zu dem Zeitpunkt t₂ beginnt, der unmittelbar vor dem Auffüllen des Formhohlraums zur Gänze liegt. Die Herabsetzung

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I j

jder Geschwindigkeit ist zum Zeitpunkt t,. beendet und der Vorgang j !des Auffüllens der Form mit dem geschmolzenen Material ist zum ^; !Zeitpunkt t, vollendet. Zwischen t und t. wird die Kolbenge- ;Schwindigkeit konstant gehalten. Die Geschwindigkeit des Kolbens ist in der Figur 15 mit durchgezogener Linie dargestellt, während ' der Kolbendruck bzw. die Kolbenkraft gestrichelt dargestellt ist. Die Kolbenkraft nimmt zum Zeitpunkt t.. ein wenig zu, während sie zum Zeitpunkt t. abrupt vergrößert wird. Der erhöhte Wert _: wird zu einem Zeitpunkt erreicht, der unmittelbar nach Auffüllen ·

des Formhohlraums zur Gänze erreicht wird. Die erhöhte Kolbenkraft wird über einen vorgegebenen Zeitraum gehalten -.

In der Figur 16 ist eine andere Ausführungsform der Einspritz-

Druck

Vorrichtung gezeigt, die in einer gußmaschine, einer Spritzgußmaschine oder dergleichen verwendet werden kann. Auch in der Figur 16 sind für vergleichbare Teile und Abschnitte Bezugszahlen aus Figur 8 verwendet worden. In der Figur 16 ist in dem Zylinderhauptkörper 11 in dessen rückwärtigem Abschnitt ein ringförmiger Hohlraum 2 01 vorgesehen.Der Hohlraum 201 steht mit dem den Rückschlagventilkörper 30 aufnehmenden Hohlraum 202 der hohlen Stange 22 durch die Durchlässe 32 in Verbindung, welche Durchlässe in dem Basisabschnitt 27 der Stange 22 ausgebildet sind. Der Zylinderhauptkörper 11 ist mit einer öffriung 203 zu seiner Außenseite hin versehen, die zu dem Hohlraum 201 führt. Auf der Rückseite der Überwurfmutter 21 ist eine Drehkupplung 204 vorgesehen. Wesentliche Bestandteile der ölhydraulischen Beschaltung des Zylinderhauptkörpers 11 sind mit den Bezugszeicher

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|216 bis 218 belegt. Die P-Öffnung des Elektromagnetventils 216 !steht über eine Leitung 219 mit einer Pumpe 220 in Verbindung, !während die A-öffnung des Ventils über eine Leitung 221, ein Rückschlagventil 222 und eine Leitung 223 mit der öffnung 35 !verbunden ist. Die B-Öffnung des Elektromagnetventils 216 ist 'mit einer Leitung 224 verbunden. Das eine Ende dieser Leitung

■ist über eine ein Rückschlagventil 225 und eine mit der stromabwärts gerichteten öffnung des Rückschlagventils 225 verbundene ^ einstellbare Drossel enthaltende Leitung 227 verbunden, die zu dem Einlaß 13 des Zylinderhauptkörpers 11 führt.

Weiterhin ist die Leitung 219 über eine ein Rückschlagventil enthaltende Leitung 229 mit einem Akkumulator 230 verbunden. Dieser Akkumulator 230 ist weiterhin über eine Leitung 231 über ein Pilotrückschlagventil 232 und eine einstellbare Drossel 233 mit der Leitung 227 verbunden. Das Elektromagnetventil 217 liegt zwischen dem Pilotrückschlagventil 232 und der Leitung 224. Weiterhin liegt eine ein Rückschlagventil 234 und eine einstellbare Drossel 235 enthaltende Leitung 236 zwischen der Leitung 227 und der Leitung 224. Von der Leitung 227 zweigt eine Leitung ; 237 ab, die mit der T-Öffnung des Elektromagnetventils 218 verbunden ist. Die Drehkupplung 204 ist mit der Α-Öffnung des Elektromagnetventils 218 über eine Leitung 238 verbunden. Eine andere Leitung 239 zweigt von der Leitung 221 ab und führt zu der P-Öffnung des Elektromagnetventils 218.

Weiterhin ist die zu der öffnung 35 führende Leitung 223 mit einem Entlastungsventil 24 0 über eine einstellbare Drossel 241

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.!verbunden. Das Entlastungsventil 240 ist über eine Leitung 242 und ein Pilotrückschlagventil 243 mit einem Tank 244 verbunden. !Der Pilotdruck des Pxlotrückschlagventils 243 wird über eine !Leitung 245 herangeführt, die von der Leitung 224 abzweigt. Der Rückdruck des Entlastungsventils 240 wird über eine Leitung 246 mit Rückschlagventil 247' von einer Pumpe 247 herangeführt. Die Leitung 246 ist mit einem Akkumulator 248 und mit einem Entlastungsventil 249 verbunden. Die Bezugszahlen 251 bis 252 bezeichnen Tanks, die gemäß Figur 16 einzelnen Teilen der ölhydraulischen Schaltung zugeordnet sind. Mit dem Mitnehmer 43 können Grenzschalter 256 und 257 zusammenarbeiten. Zwischen dem Elektromagnetventil 217 und dem Pilotrückschlagventil 232 liegt

261 eine Parallelschaltung eines Rückschlagventils und einer Drossel

Die in der Figur 16 gezeigte Ausführungsform arbeitet wie folgt: Zuerst wird durch Erregung des Magneten 216a das Ventil 216 in seine EIN-Stellung gebracht .Damit werden die öffnungen P und B bzw. A und T miteinander verbunden. Damit kann Drucköl von der Pumpe 220 über die Leitung 224, das Rückschlagventil 225, die Drossel 23 6 und den Einlaß 13 dem kolbensextigen Arbeitsraum des Zylinderhauptkörpers 11 zugeführt werden, so daß sich der Kolben 14 in der Figur 16 nach links zu bewegen beginnt. Zur gleichen Zeit wirkt das in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum vorhandene öl über die öffnung 35, die Leitung 223 und '. die Drossel 241 auf das Entlastungsventil 240 ein; dieses öffnet

j jedoch nicht, da der zugeführte Druck zu gering ist. Daher fließt

j öl durch die öffnung 19 in der Kolbenstange und die öffnungen 26.. und 26„ in den Hohlraum 24 der hohlen Stange 22 ein und wirkt

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auf den Rückschlagventilkörper 30, so daß sich dieser entgegen der Wirkung der Feder 29 in Öffnungsstellung verschiebt. Damit j

j tritt öl in den Hohlraum 201 ein und verläßt diesen durch die j

öffnung 203 und tritt in die Leitung 242 ein. Zur gleichen Zeit ^: j wird das Pilotrückschlagventxl 243 durch den über Leitung 245 herangeführten Druck offengehalten, so daß das in der Leitung 250 und der Leitung 242 enthaltene öl in den Tank 244 abströmen

j kann. Zu dieser Zeit wird der Rückschlagventilkörper 30 nicht j mit Rückdruck beaufschlagt, so daß er durch einen Druck in

Öffnungsstellung verschoben werden kann, der für die Überwindung

der Federkraft der Feder 29 ausreicht. Unter diesen Umständen ι mit

bewegt sich der Kolben 14/relativ niedriger Geschwindigkeit, die

; durch die Einstellung der einstellbaren Drossel 226 bestimmt ist.

j Wenn sich der Kolben 14 weiter nach vorne bewegt und der Mitneh- \ mer 43 den ersten Grenzschalter 256 betätigt, wird das Elektro- \ magnetventil 217 eingeschaltet, wodurch das Pilotrückschlagvenj til 232 geöffnet wird. Daher kann Drucköl aus dem Akkumulator j 230 in einer durch die einstellbare Drossel 233 vorgegebener Menge über die Leitung 227 und den Einlaß 13 in den kopfseitigen Arbeitsraum eintreten, so daß der Kolben 14 mit hoher Geschwindigkeit vorgetrieben wird.

Wenn der Kolben 14 weiter vorgetrieben wird, blockiert das Dichtelement 23 auf dem Kolben 14 die öffnungen 26₂ und 26-, in der hohlen Stange 22 in dieser Reihenfolge. Damit wird der Druck des durch die öffnung 19 der Kolbenstange 17 fließenden Öls abgebaut. Dieses Drucköl fließt dem Entlastungsventil 240 über

die Öffnung 3 5 und die einstellbare Drossel 241 zu. Das Entlastungsventil 240 wird geöffnet und läßt das öl zu dem Tank ; 244 abströmen. Daher wird bei Blockierung der Öffnungen 26, ; und 26p der Öldruck auf der Kolbenstangenseite abrupt angehoben, ^l. wodurch der sich bewegende Kolben abrupt gebremst wird. Danach [ bewegt sich der Kolben mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit, die durch die Einstellung der einstellbaren Drossel 241 bestimmt ist; danach wird das Auffüllen des Formhohlraums mit dem geschmolzenen Material beendet.

Wenn das eingespritzte geschmolzene Material bis zur Verfestigung abgekühlt ist, wird ein Signal für das öffnen der Metallform dem Elektromagnetventil 218 zugeführt, damit dieses seine EIN-Stellung einnimmt. Unmittelbar nach dem Einschalten des Ventils bewegt sich der Kolben 14 über die Position hinaus, in der die

. Öffnungen 26.. und 26₂ vorgesehen sind. Damit steht die Kopfseite des Kolbens 14 in Verbindung mit den Öffnungen 26.. und 26„,

^; so daß öl aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum nicht in das Innere der hohlen Stange 22 eintreten kann.

Da der Elektromagnet 216a des Elektromagnetventils 216 erregt ist und auch der Magnet des Elektromagnetventils 217 erregt ist, bewegt sich der Kolben 14 bei geöffneter Metällform weiter nach vorn, um das geformte Produkt auszustoßen. Wenn der Kolben 14 fast seine Endstellung erreicht hat, betätigt der Mitnehmer 43 den Grenzschalter 257, so daß das Elektromagnetventil 217 in seine AUS-Stellung gebracht wird und das Ventil 216 durch Erregung des Elektromagneten 216b in diejenige Stellung gebracht

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wird, in der die öffnungen P und A bzw. B und T miteinander verbunden sind. Damit werden die Pilotrückschlagventile 223 und

j 243 geschlossen und der Rückschlagventilkörper 3 0 wird in seine ^! Schließstellung bewegt. Damit fließt Drucköl von der Pumpe

ί über die Leitung 221, das Rückschlagventil 222 und die öffnung ■ 35 in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinderhaupt- : körpers 11 ein; der Kolben bewegt sich in seine Anfangsstellung zurück. Zur gleichen Zeit strömt öl aus dem kopfseitigen Arbeitsraum durch den Einlaß 13, die Leitung 226 und 23 6, das Rückschlagventil 234 und die einstellbare Drossel 235 ab. Dieses öl wird über das Ventil 216 dsm Tank 252'zugeführt. Damit ist ein Zyklus der Kolbenbewegung vollendet.

: Wie beschrieben, verlangsamt der Kolben seine Bewegung, unmittelbar bevor der Formhohlraum mit dem geschmolzenen Material aufge-, füllt ist. Dieser Ablauf ist in der Figur 15 dargestellt. Bei ^: der Ausführungsform gemäß Figur 16 wird der ölhydraulische Kreis ; von einem einfach wirkenden Kreis und nicht von einem Umführungs-j

i kreis gebildet, so daß der Kreis einfacher ausgestaltet sein kann als dies bei dem Umführungskreis der Fall ist. Weiterhin wirkt bei der Betätigung des Kolbens mit hoher Geschwindigkeit das Drucköl vom Akkumulator nur auf die Kopfseite des Kolbens 14 ein um die Kolbenkraft zu erhöhen, so daß der Kolben den Widerstand überwinden kann, der auf ihn beim Einpressen des geschmolzenen Materials in die Metallform ausgeübt wird, und auch mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden kann.

In der Figur 17 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungs-

609832/0729 _₄₂_

ι gemäßen Einspritzvorrichtung dargestellt, die ebenfalls in ;

■ einer Druckgußmaschine oder dergleichen verwendet werden kann. ι Hier sind zwei Arten von Einspritzzylindern miteinander kombiniert, um den Kolben unmittelbar vor dem vollständigen Auffüllen des Formhohlraums mit geschmolzenem Material zu verlangsamen.

In der Figur 17 nimmt ein Zylinder 301 mit großem Durchmesser für niedrige Geschwindigkeit einen Kolben 3 02 gleitbar auf. Der Kolben 302 ist mit einem aus dem Zylinder 3 01 vorstehenden Ansatz 303 versehen, in dessen Endabschnitt ein Zylinder 3 04 für hohe Geschwindigkeit ausgebildet ist. In dem Zylinder 3 04 ist ein Kolben 305 mit einer aus dem Zylinder 304 vorragenden Kolbenstange 306 verschiebbar gelagert. An dem vorragenden Ende der Kolbenstange 3 06 sind ein einstellbarer Anschlag 3 07 und ein Mitnehmer 308 angeordnet, wobei der Mitnehmer 3 08 weiter von dem Zylinder 304 angeordnet ist als der Anschlag 307. Weiterhin ist mittig im Ansatz 3 03 ein Kanal 3 09 ausgebildet, der sich in Richtung der Achse des Ansatzes 3 03 erstreckend die Zylinder 301 und 304 miteinander verbindet. An dem dem Zylinder 301 zugewandten Ende ist der Kanal 309 mit einem Rückschlagventilkörper 311 versehen, der von einer Feder 310 derart be-■ aufschlagt wird, daß der Kanal 3 09 normalerweise geschlossen j ist. Es sollte klar sein, daß das Rückschlagventil 311 durch

. ein Selektorventil ersetzt werden kann, wenn es die Aufgaben ; des Rückschlagventils übernehmen kann.

In der ölhydraulischen Beschaltung ist ein Vier-Wegeventil 312 vorgesehen, dessen P-Öffnung mit einer Pumpe 313 und dessen

609832/0729 "⁴³"

T-öffnung' mit einem Tank 314 verbunden ist. Die Α-Öffnung ist mit einem in dem von dem Zylinder 301 abgewendeten Ende des Zylinders 304 ausgebildeten kleinen Raum 3 04a über Leitungen 315 und 316 verbunden. Dieser Raum 304a kann eine kissenartige Dämpfungswirkung ausüben, wie weiter unten beschrieben werden wird. Die öffnung B des Ventils 312 ist mit dem kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 über Leitungen 317 und 318 verbunden.

Der stangenseitige Arbeitsraum des Zylinders 301 ist über die Leitung 315 und eine Leitung 319 mit der öffnung A des Vier-Wegeventils 312 verbunden. In der Leitung 319 sind einstellbare Drosseln 3 20 und 321 und ein Rückschlagventil 322 in der in der Figur 17- gezeigten Weise angeordnet. Von der Leitung 319 zweigt eine Leitung 324 zwischen den Drosseln 320 und 321 ab und führt zu einem Tank 323. In der Leitung 324 ist ein Entlastungsventil 325 angeordnet. Der kolbenstangenseitige Arbeitsraum des Zylinders 304 ist mit der Leitung 316 über eine Leitung 326 verbunden, in der in Parallelschaltung ein Rückschlagventil 327, eine einstellbare Drossel 328 und ein Entlastungsventil liegen.

Auf der rechten Seite der Figur 17 ist ein Akkumulator 330 mit der Leitung 318 über eine Leitung 333 verbunden, in welcher ein Pilotrückschlagventil 331 und eine einstellbare Drossel 332 angeordnet sind. Der Pilotdruck für das Pilotrückschlagventil 331 wird von einem Drei-Wegeventil 334 abgeleitet. Die T-Öffriung des Ventils 334 ist mit einer Leitung 335 verbunden,

609832/0729

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die Öffnung A ist mit einem Tank 336' verbunden und die Öffnung B ist mit der Leitung 317 verbunden. Von der Leitung 335 zweigt eine Leitung 338 ab, in der eine Drossel 336 und ein Rückschlagventil 337 in Parallelschaltung angeordnet sind. Die Leitung 338 führt den Pilotdruck an das Pilotrückschlagventil 331 heran. Weiterhin ist die Leitung 335 mit einem Pilotrückschlagventil 340 verbunden, um diesem den Pilotdruck zuzuführen. ! Das Pilotrückschlagventil 340 ist mit der Leitung 316 verbunden und führt zu einem Tank 341. Daher kann das in der Leitung 316 befindliche öl bei Öffnung des Pilotrückschlagventils 340 in den Tank 341 abströmen. In der zur Leitung 316 führenden Leitung 315 liegen ein Rückschlagventil 343 und eine Drossel 342. In [ der Leitung 318 liegen in der in der Figur 17 gezeigten Weise eine einstellbare Drossel 344 und ein Rückschlagventil 345. In die Stirnseite des Kolbens 301,aus der der Ansatz 303 nicht vorragt, ist ein einstellbarer Anschlag 347 eingeschraubt, der ' die Hubweite des Kolbens 302 bestimmen kann. Hier soll zunächst f angemerkt werden, daß das Drei-Wegeventil 334 geschaltet wird, wenn der auf der Kolbenstange 3 06 angeordnete Mitnehmer 3 08 einen in seiner Bewegungsbahn angeordneten Grenzschalter 346 betätigt hat. Der kopfseitige Arbeitsraum des Zylinders 301 isbmit einem Druckmesser 348 verbunden, während der andere Arbeitsraum des Zylinders 301 mit einem Druckmesser -349 verbunden ist. Dem Entlastungsventil 325 ist ein Tank 350 zugeordnet. Die Arbeitsweise der in der Figur 17 gezeigten Vorrichtung soll nun beschrieben werden: Nach Erregung des Elektromagneten 312a des Vier-Wegeventils 312 sind die Öffnungen P und B miteinander verbunden, so daß Drucköl von der Pumpe 313 über die

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Leitung 317, die Drossel 344 und die Leitung 318 in den kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 einströmen kann. Da das

340
j Pilotrückschlagventil geschlossen und der Rückschlagventili körper 311 in seiner Schließstellung gehalten werden, kann zu l diesem Zeitpunkt kein Drucköl aus dem kolbenstangenseitigen j Arbeitsraum des Zylinders 304 abströmen, so daß der Ansatz 303 sich zusammen mit dem Kolben 305 bewegt. Bei dieser Vor-

j wärtsbewegung, wird das in dem kolbenstangenseitigen Arbeits-I raum des Zylinders 3 01 befindliche öl über die Leitung 319, ! die Drossel 320, das Entlastungsventil 325 und die Leitung 324 zu dem Tank 323 geführt. Die Vorwärtsgeschwindigkeit bei diesem Betrieb mit niedriger Kolbengeschwindigkeit kann nach

! Wunsch durch Einstellung der einstellbaren Drossel 3 44 einge-

■ stellt werden.

' Wenn nun der durch den Druckmesser 349 gemessene, im kolben-

! stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 bei niedriger

i Bewegungsgeschwindigkeit herrschende Druck mit P, , der Ein-

I stelldruck des Entlastungsventils 325 mit P_. und der Differenz-

ι druck zwischen der Vorder- und der Hinterseite der Drossel

: mit P- bezeichnet werden, gilt zwischen diesen Drücken die

'<■ folgende Gleichung:

^Pb

I Der in der kopfseitigen Arbeitskammer des Zylinders 301 herr-

sehende und von dem Druckmesser 348 gemessene Druck sei mit

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P bezeichnet. Dieser Druck läßt sich durch die folgende Gleichung ausdrücken:

P ₌!l₊ pi
a A bA

worin A den kopfseitigen Querschnitt des Zylinders 301, B den j kolbenstangensextxgen Querschnitt des Zylinders 301 und F₁die ^: Laufstrecke des Ansatzes 3 03 während des Betrieb mit niedriger ι

i Geschwindigkeit darstellen.

Wenn der auf der Kolbenstange 306 angeordnete Mitnehmer 3 08, der
mit entsprechender niedriger Geschwindigkeit vorgeschoben wird,
! auf den Grenzschalter 346 trifft, wird das Drei-Wegeventil 33 4 j so angesteuert, daß die T-Öffnung mit der B-Öffnung in Verbindung! gebracht wird. Dadurch kann das Arbeitsöl aus der Leitung 317 j durch die Drossel 33 6 und die Leitung 338 das Pilotrückschlag- |

ventil 331 zur Öffnung desselben ansteuern. Damit wird Druck- ■

öl aus dem Akkumulator 330 über die Leitung 333, das Pilotrückschlagventil 331, die einstellbare Drossel 332 und die
Leitung 318 dem kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 zu-■ geführt. Gleichzeitig wird das Drucköl von der Pumpe 313 über
: die Leitung 335 dem Pilotrückschlagventil 340 zugeführt und

j wirkt dort als Pilotdruck zur Öffnung des Pilotrückschlagven-
; tils, so daß Drucköl aus dem kolbenseitigen Arbeitsraum des
, Zylinders 304 in den Tank 341 abströmen kann. Damit fließt

das im kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 von dem
j Akkumulator 330 zugeführte Drucköl weiter zu dem kopfseitigen

609832/0729 -47-

Arbeitsraum des Kolbens 305 durch den Kanal 3 09 hindurch, so daß die Kolbenstange 306 sich schnell vorwärtsbewegt. Die Größe dieser höheren Geschwindigkeit wird durch die Drossel 332 gesteuert und die Geschwindigkeit der Kolbenstange 306 kann durch Einstellung der Drossel 332 eingestellt werden. Bei diesem Hochgeschwindigkeitsbetrieb wird der auf der Kopfseite des Zylinders 301 herrschende Druck durch die Zunahme des LaufWiderstandes des Ansatzes 303 ausgeglichen, d.h. der Druck P in dem kopf-

seitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

= F₂/C

(3)

wobei C den kopfseitigen Querschnitt des Kolbens 305 bezeichnet und F_ die Laufstrecke des Ansatzes 303 während seiner Hochgeschwindigkeitsbewegung ist. Der Druck P, in den kolbenseitigen Arbeitsraum wird dann wie folgt ausgedrückt:

aB aB

(4)

Da zwischen den Größen A,B und C die folgende Beziehung gilt A-O B, ist P_b größer als P_& (P_fa> P_&) .

Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Zylinders 301 zu der entsprechenden Querschnittsfläche des Zylinders 304 und der Einstellpunkt des Entlastungsventils 325 sind so ausgewählt, daß die Beziehung P, < P₀ ist? bei dieser Wahl wird der Ansatz 303

Hoch
nicht bewegt und während der geschwindigkeitsbetätigung der

609832/0729

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j Kolbenstange 3 06 festgehalten.

I Wenn die Kolbenstange 3 06 zur Erreichung des vorderen Endes des ; Zylinders 3 04 weiterbewegt wird, tritt der Vorderabschnitt des

j Kolbens 305 in den kleinen Raum 304a des Zylinders 304 ein. Da

der Raum 304a als Dämpfung für den in ihn eintretenden Kolben ! 3 05 wirkt, wird der Kolben 305 verlangsamt. Das Dämpfungsveri halten des Raums 304a kann mit Hilfe des Entlastungsventils 329 i und der einstellbaren Drossel 328 eingestellt werden. Der Endab-

^; stange

ί schnitt der Kolben 30 6 weist einen sich erweiternden Teilab-

^; schnitt 3 0 6a auf, der als erstes in den Raum 3 04a eintritt. Der sich erweiternde Teilabschnitt 3 06a trägt zur Verbesserung des Dämpfungsverhaltens des kleinen Raums 304a.

\ Wenn die Dämpfungswirkung auftritt, wird der Druck in dem kolben-I stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 304 angehoben und zur I gleichen Zeit wird der kopfseitige Druck im Zylinder 304, d.h.

! der Druck P in dem kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301, ! a

j der mit dem Zylinder 3 04 über den Kanal 3 09 in Verbindung steht,

ebenfalls angehoben. Damit wird der Druck P. in dem kolbenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 in entsprechender Weise ange-.hoben. Wenn dieser Druck P, bis zu dem Einstelldruck des Entlastungsventils 329 angehoben ist, bewegt sich der Kolben 302 automatisch wieder nach vorne. Zu diesem Zeitpunkt tritt keine Relativbewegung zwischen den Kolben 3 02 und 3 05 auf. Mit anderen Worten: Die beiden Kolben bewegen sich wie ein Körper und legen den restlichen Teilhub gemeinsam zurück, bis die Form vollständig mit dem geschmolzenen Material aufgefüllt ist.

60983 2-/0729 . -49-

Zu diesem Zeitpunkt kann der Druck P, in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

^Pb = ^PR ^{+ P}C2

, worin P_r„ den Differenzdruck zwischen der Vorder- und der Rückseite der einstellbaren Drossel 320 (Differenzdruck nach erneuter Vorwärtsbewegung) ist; wenn F eine Lauf strecke nach erneuter ,

I Vorwärtsbewegung ist,kann der Druck P in dem kopfseitigen Ar- :

el

beitsrauxn durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: j

- ^pbf ⁺ IT

Nach Auffüllen des Formhohlraums steigt der Druck P in dem kopf-

seitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 auf seinen Maximalwert an,, damit das geschmolzene Material bis zum verlorenen Kopf extendiert. Der Druck P wird auf diesem hohen Wert gehalten, bis der Kühlvorgang des gegossenen bzw. gespritzen Teils vorüber ist. Die Figuren 18 und 19 betreffen graphische Darstellungen der programmierten Druckänderung des Kolbens in einem solchen Verfahren vom Beginn der Vorwärtsbewegung mit niedriger Geschwindigkeit bis zur Vollendung des Formgangs. In der Figur 18 ist der kopfseitige Druck P in ausgezogener Linie dargestellt,

während der Druck P, in dem kolbenseitigen Arbeitsraum gestrichelt dargestellt ist.

Danach wird der Ansatz 303 auf folgende Weise in seine Ausgangs-

609832/0729 -50-

.j stellung zurückgeführt. Zunächst wird der Magnet 312b für die j j Rückwärtsbewegung des Vier-Wegeventils 312 erregt, um die öffnung ^[ P mit der öffnung A und die öffnung T mit der öffnung B in Verbindung zu bringen. In dieser Stellung strömt Drucköl von der '■ Pumpe 313 über die Leitung 315, das Rückschlagventil 322, die . Drosseln 321 und 320 und durch die Leitung 319 in den kolben- ; stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 ein, wodurch der ■ Ansatz 303 zurückbewegt wird. Gleichzeitig tritt Arbeitsöl in
den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 304 durch
das Rückschlagventil 343, die Drossel 342 und die Leitung 316 _; ein, so daß auch der Kolben 305 in Rückwärtsrichtung beaufschlagt!

wird. Der Kolben 305 wird jedoch noch festgehalten, da das j

Rückschlagventil 311 zu diesem Zeitpunkt geschlossen ist. Die ι Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung des Ansatzes 303 mit dem !

Kolben 302 kann nach Wunsch durch Betätigung der einstellbaren !

. Drossel 321 eingestellt werden. j

; Wenn der Ansatz 303 und der Kolben 302 sich genügend weit zurück
(in der Figur 17 nach rechts)bewegt haben, wird der Rückschlag-

; ventilkörper 311 von dem Anschlag 347 angehoben, der an dem
rückwärtigen Ende des Zylinders 301 vorgesehen ist. Dadurch
wird eine Weiterbewegung des Kolbens 3 02 verhindert. Dann kann
der Kolben 305 weiter durch das öl zurückbewegt werden, das in
den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 304 eingetreten ist. Die Geschwindigkeit der Rückwärtsbewegung des
Kolbens 305 kann durch Einstellung der Drossel 342 eingestellt
werden. Wenn der Anschlag 347 für die Regulierung der Hublänge,
der auf dem Vorderende der Kolbenstange 306 montiert ist, durch

609832/0729 -51-

die ihm zugewandte Stirnfläche des Zylinders 304 blockiert wird, hört die Rückwärtsbewegung des Kolbens 305 auf.

Wenn die Metallform durch eine andere ersetzt worden ist, ist es im allgemeinen notwendig, den Hub der Kolbenstange 306 in dem Zylinder 304 für die hohe Geschwindigkeit entsprechend dem neuen |

Volumen des Formhohlraums einzustellen. Dies kann durch Einstel- |

lung des metallenen Anschlags 3 07 für die Einstellung des Hubs j geschehen. Die Hubeinstellung des Kolbens 3 02 kann durch Einstellung des Anschlages 347 erfolgen.

In der Figur 20 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Zylinder 350 für niedrige Geschwindigkeit dargestellt, die parallel zueinander angeordnet sind. Jede der Kolbenstangen 351 der Zylinder 350 ist an ihrem freien Ende mit einer Stützplatte 352 verbunden. In der Mitte der Stützplatte 352 ist ein Zylinder 353 für den alleinigen Einsatz in dem Hochgeschwindigkeitsbereich montiert. Der Zylinder 3 53 ist in seinem vorderen Ende mit einem kleinen Raum 355 versehen, der denselben Dämpfungs effekt bewirkt, wie der Raum 304 bei der Ausführungsform gemäß Figur 17. Der kopfseitige Arbeitsraum des Zylinders 353 ist zur Versorgung mit Drucköl' mit einer Leitung 356 verbunden, in der ein Rückschlagventil 357 angeordnet ist. Wenn auch bei dieser Ausführungsform die Zylinder 350 für die niedrige Geschwindigkeit und der Zylinder 3 53 für die hohe Geschwindigkeit getrennt voneinander ausgebildet sind, ist doch klar, daß mit dieser,Anordnung dasselbe Betriebsverhalten erreicht werden kann

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. -52-

wie mit der in der Figur 17 gezeigten Vorrichtung. Die aus dem Zylinder 3 53 vorragende und durch den Ringraum 355 geführte : Kolbenstange 3 54 weist an ihrem mit dem nicht näher bezeichneten ' Kolben verbundenen Ende einen verjüngten Abschnitt 354a auf, der zur Verbesserung des Dämpfungseffektes auftritt. Es ist

• klar, daß durch Verbindung eines Entlastungsventils und einer

; Drossel mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders , 353 ebenfalls eine Dämpfungswirkung erzielt werden kann, wie sie mit dem Raum 355 erreichbar ist.

In der Figur 21 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, die in einigen Teilen der Figur 17 entspricht. Es sind daher für diese Teile die gleichen Bezugszeichen .verwendet worden. Bei dieser Ausführungsform ist der Kolben 302 an seinem von dem Ansatz 303 abgewandten Ende mit einer Kolbenstange 358 versehen, die aus dem Zylinder 3 01 vorragt. Die Kolbenstange ist mit einem Kanal 3 59 versehen. Der kopfseitige Arbeitsraum des Zy- ; linders 304 für hohe Geschwindigkeit steht mit dem Kanal 359 in Verbindung. Der Kanal 3 59 wird über eine Leitung 360 mit Druck-

• öl, in welcher Leitung ein Rückschlagventil 3 61 angeordnet ist.

Mit dieser Anordnung kann ebenfalls die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Figur 17 erzielt werden. Es ist klar, daß ein Entlastungsventil und eine Drossel mit dem kolbenstangenseitigen j Arbeitsraum des Zylinders 3 04 als Ersatz für den kleinen Raum ! 304a verbunden werden können. Auch bei dieser Konstruktion verlangsamt der Kolben sine Geschwindigkeit _r wenn er sich der Grenze der Vorschubbewegung nähert. Es sollte klar sein, daß die ölhydraulische Beschaltung bei den Ausführungsformen gemäß Figur

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'; und 21 gemäß der in der Figur 17 verwendeten Beschaltung ausge-' legt werden kann. Andererseits können aber auch die Druckölquellen getrennt vorgesehen werden, und zwar eine für den Zylinder ,der mit hoher Geschwindigkeit betätigt wird und eine andere
für den Zylinder, der mit niedriger Geschwindigkeit betätigt
; wird; die Druckquellen würden diesen Zylindern dann unterschiedliche Drücke zuführen.

ι Wie bereits vorstehend erklärt, kann bei der Ausführungsform gemäß Figur 17 in dem Ansatz eines Zylinders für niedrige Kolben- i

; geschwindigkeit ein Zylinder für Betrieb mit hoher Geschwindig- ι keit angeordnet sein. Wenn der Ansatz über eine einstellbare :

Position hinaus vorwärtsbewegt worden ist, wird der Zylinder j

j für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb aktiviert,um das Hoch- I geschwindigkeitseinspritzen zu ermöglichen. Weiterhin gehört

zu der Einspritzvorrichtung in bevorzugter Weise ein kleiner j Ringraum 3 04a, der in dem vorderen Ende des Zylinders 304 aus- \ gebildet ist; dieser kleine Raum ermöglicht eine Dämpfungswir- ; kung gegen Ende der Einspritzung. Die Herabsetzung der Ge- j

I schwindigkeit der Kolbenstange kann daher in einem sehr kurzen j

Zeitraum unmittelbar vor dem vollständigen Auffüllen der Form i

mxt geschmolzenem Material vollendet werden, ohne daß ein j

Spitzendruck und Druckschwankungen erzeugt werden. Weiterhin
wird unmittelbar nach Beendigung der Auffüllung der vorgeschriebene Druck zusätzlich auf das geschmolzene Material aufgebracht, so daß die Ausbildung eines unerwünschten Hohlraums
in dem gegossenen bzw. geformten Produkt mit Sicherheit vermieden wird.

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Anhand der Figur 22 soll nun eine weitere Ausführungsform der ; erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung beschrieben werden, bei der eine besondere Ventilanordnung mit der Ausführungsform der Zylinder 301 und 304 gemäß Figur 17 kombiniert ist. Durch diese Kombination kann der Druck für die Beaufschlagung des geschmolzenen Materials in der gefüllten Druckform zusätzlich Schritt für Schritt angehoben werden. In der Figur 22 sind solche Bauteile und Abschnitte, die bereits in Zusammenhang mit der Figur 17 beschrieben worden sind, mit den gleichen Bezugszeichen belegt.

Es sind zwei weitere Steuerventile 448 und 449 vorgesehen, die zur Erhöhung des Enddruckes nötig sind. Beide Ventile sind von gleicher Bauart; jedes der Ventile weist einen Kolben 450, zwei den beiden Seiten des Kolbens zugeordnete Ventilstangen 451 und 452 auf. Die Stirnfläche der Kolbenstange 452 wird stets in Dichteingriff mit der einen Kanal 4 53 umgebenden Fläche des Zylinders 450 gehalten, in dem eine sich auf den Kolben einerseits und dem Zylinder andererseits abstützende und die andere

454

Kolbenstange 451 umgebende Feder den Kolben 450 in Schließrichtung beaufschlagt. Die Arbeitsräume des Kolbens 450 und ■ der von dem freien Ende der Kolbenstange 452 als Ventilkörper durchsetzte Raum und die Zuordnung der öffnungen a,c und b sind

; der Figur 22 zu entnehmen. Die öffnung a des Steuerventils 448

' und

ist über eine Leitung 455 eine Parallelschaltung aus einstellbarer Drossel 456 und Rückschlagventil 465 mit der Leitung 318 verbunden. Die öffnung b des Steuerventils 448 ist über ein Entlastungsventil 458 und eine einstellbare Drossel 457 mit der Leitung 319 verbunden. Das Entlastungsventil 458 ist auf

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niedrigeren Druck eingestellt als das Entlastungsventil 325. j Weiterhin ist die öffnung c des Steuerventils 448 durch eine j

j Leitung 460 mit der Leitung 319 verbunden, die ihrerseits über ;

ι

eine eine einstellbare Drossel 4 61 enthaltende Leitung 462 mit der Leitung 318 verbunden ist. Die öffnungen b und c des Steuer- j ventils 449 sind über eine Leitung 463 mit der Leitung 333 ver- j bunden, die von dem Akkumulator 33 0 herangeführt ist. Die öffnung a des Steuerventils 449 ist mit der öffnung a eines !

I Drei-Wegeventils 3 64 verbunden, das durch Betätigung des Grenz-

j schalters 364 umsteuerbar ist und dessen öffnung P mit der Leitung 318 verbunden ist.

S Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Figur 22 ist folgende: Der Magnet 312a des Vier-Wegeventils 312 wird erregt, um die öffnungen P und B miteinander zu verbinden; damit fließt Drucköl von der Pumpe 313 in den kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 über die Leitung 317, die Drossel 344 und die Leitung 318. Zur gleichen Zeit ist das Pilotrückschlagventil 340 geschlossen und befindet sich der Rückschlagventilkörper 311 in seiner Schließstellung, so daß öl aus dem kolbenstangensextiaen Arbeitsraum des Zylinders 304 nicht ausfließen kann und damit sich der Kolben 305 zusammen mit dem Ansatz 303 vorbewegt. Während dieser Bewegung wird öl aus dem kolbenstangenseitxgen Arbeitsraum des Zylinders "301 über die Leitung 319, die Drossel ■ 320, das Entlastungsventil 325 und die Leitung 324 dem Tank 323 zugeführt. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung mit geringer Geschwindigkeit kann nach Wunsch durch Einstellung der einstellbaren Drossel 344 gewählt werden. Bei der Vorwärtsbewegung mit niedriger Geschwindigkeit, folgt der Druck P, in dem kolbenstan-

6Q3332/G729

genseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 der vorstehend erwähnten Gleichung (1), während der kopfseitige Druck P der vorstehenden Gleichung (2) folgt.

Wenn sich die Kolbenstange 306 mit niedriger Geschwindigkeit vorwärt sbewegt, trifft schließlich der Mitnehmer 3 08 auf dem vorderen Ende der Kolbenstange 3 06 auf den Grenzschalter 346, so daß dieser die Drei-Wegeventile 33 4 und 3 64 erregt, um je-

; bzw. P und a I

weils deren öffnungen T und B/miteinander zu verbinden. Hin- j

■ sichtlich der Verbindung und Anordnung der öffnungen des Ventils :

j 464 wird insbesondere auf die Figur 22 verwiesen. Damit kann öl ; aus der Leitung 317 durch die Drossel 33 6 strömen und über die

[ Leitung 338 das Pilotrückschlagventil 3-31 auf steuern, so daß

_t öl aus dem Akkumulator 330 über die Leitung 333, das Pilotrückschlagventil 331, die Drossel 332 und die Leitung 318 in

j den kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 eintreten kann. j

Gleichzeitig wird Drucköl von der Pumpe 313 über die Leitung 33 5 ! dem Pilotrückschlagventil 340 als Pilotdruck zugeführt, so daß j dieses Ventil öffnet. Damit kann öl aus dem kolbenstangensextigen

J Arbeitsraum 304 in den Tank 341 abströmen und der Rückschlagventilkörper 311 kann angehoben werden. Das in den kopfseitigen

Arbeitsraum des Zylinders 301 von dem Akkumulator 33 0 her eintretende öl kann daher auf die Kopfseite des Kolbens 3 05 durch den Kanal 3 09 hindurch einwirken, um die Kolbenstange 306 mit hoher Geschwindigkeit vorzuschieben. Die Geschwindigkeit dieses Vorschubs kann nach Wunsch mit Hilfe der Drossel 332 eingestellt werden. Bei diesem Hochgeschwindigkeitsvorschub der Kolbenstange 306 wird der im kopfseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301

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herrschende Druck entsprechend der Zunahme des LaufwiderStandes des Zylinders 3 04 für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb ausgeglichen. Zu diesem Zeitpunkt gehorchen die Drücke P, und P den j Gleichungen (3) bzw. (4). Weiterhin werden das Verhältnis

der Querschnittsfläche des Zylinders 301 und der Querschnitts-

fläche des Zylinders 304 und der Einstellpunkt des Entlastungsventils 325 so ausgewählt, daß die Beziehung' P, < P_.; bei dem

! D K.

Hochgeschwindigkeitsvorschub des Kolbens 306 bleibt also der ! Ansatz 303 in Ruhe.

j Während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs ist das Steuerventil • 449 nicht geöffnet, da vor und hinter der Drossel 332 während : dieses Betriebs ein Differentialdruck aufgebaut wird,der den Kolben 450 mit seinen beiden Kolbenstangen 451 und 452 in Schließstellung hält. Wenn die mit hoher Geschwindigkeit vorgeschobene Kolbenstange 306 ihren Grenzwert erreicht,tritt der vordere Abschnitt des Kolbens 305 in den Raum 3 04a des Zylinders 304 ein; die Kolbenstange 306 verlangsamt sich, daß die Vorwärtsbewegung des Kolbens 3 05 durch den Raum 304a gedämpft wird. Die Dämpfungscharacteristik kann mit Hilfe des Entlastungsventils 329 und der Drossel 328 eingestellt werden.

Wenn der Abschnitt des Kolbens 305 in den Raum 304a eingetreten ist und die Geschwindigkeit der Kolbenstange 306 verlangsamt j worden ist, wird der Differentialdruck über die Drossel 332 kleiner. Damit wird der Kolben 450 des Steuerventils 449 zurückbewegt und Drucköl vom Akkumulator 330 fließt mit entsprechender Geschwindigkeit zu, wodurch der Druck in dem kopfseitigen

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·; Arbeitsraum des Zylinders 301 innerhalb eines sehr kurzen Zeit-

iraums erhöht wird, und zwar unabhängig von der öffnungsstellung

I ■ I

I der Drossel 332. j

_:Wenn die Dämpfungswirkung eintritt, wird der stangenseitige Druck j

^: im Zylinder 304 erhöht und gleichzeitig wird der kopfseitige |

Druck P im Zylinder 3 01 der über den Kanal 3 09 herangeführt ! a j

I wird, ebenfalls erhöht. Entsprechend wird der in dem kolben- j

; i

^: stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 herrschende Druck s ¹ P, ebenfalls vergrößert. Wenn der Druck P, bis auf den Einstell- j

ι druck des Entlastungsventils 325 angehoben worden ist, bewegt j sich der Kolben 302 automatisch aufs Neue. Bei dieser Bewegung
verschieben sich die Kolben 3 02 und 305 zusammen, ohne daß zwischen ihnen eine Relativbewegung auftritt. Die gemeinsame Be-■ wegung beider Kolben hält an, bis das Auffüllen des Formhohl- ]

ι I

I raums mit dem geschmolzenen Material abgeschlossen ist. :

I Bei der vorstehend erwähnten erneuten Vorwärtsbewegung unterlie- j I gen der kopfseitige Druck P des Zylinders 301 und der stangen-
\ a.

! seitige Druck P, des Zylinders 301 der Beziehung P < P .wie
es bereits vorstehend erläutert worden ist. Zu diesem Zeitpunkt

j ist das Steuerventil 448 geschlossen. Wenn das Auffüllen ab-I
geschlossen ist, wird die Beziehung zwischen P und P. zu

P = P, * Dann ändert das Steuerventil 448 seinen Schaltzustand
a b

J und ein Fluß Q des Arbeitsöls, der durch die Stellung der
Drossel 456 bestimmt ist, strömt in die öffnung a des Steuerventils 448 ein.

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In der Figur 23 ist das Steuerventil 348 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der Kolben 450 weist einen Durchmesser d.., die

Kolbenstange 452 einen Durchmesser d« und die Kolbenstange 451 einen Durchmesser d-. auf. Beispielsweise Durchmesser sind der Figur 23 zu entnehmen. Die Federkraft der Feder 454 ist mit F bezeichnet und der Hub der Kolbenstange 452 sei mit S bezeichnet. Wie bereits vorstehend erwähnt, wird die Beziehung P_ < P, vom Beginn des Vorschubs der Kolbenstange mit kleiner

el. Jj

Geschwindigkeit bis zur Vollendung des Auffüllens der Form mit geschmolzenem Material aufrechterhalten. Die einzelen Teile des Steuerventils 48 sind so ausgelegt, daß zu diesem Zeitpunkt das Ventil 448 schließt. Mit anderen Worten: Unter der Bedingung P < P, sind die Werte von d., d_o, d_ und F so ausgewählt,

a. Jj I <& j S

daß die folgende Ungleichung erfüllt ist:

χ J(d_x2 - _d22) < p_{b χ} |

Nach Abschluß des Auffüllens der Form mit geschmolzenem Material erreichen die Druckwerte P„ und P, die Beziehung:P = P, .

ab ab

Zu diesem Zeitpunkt wird folgende vorstehend erwähnte Ungleichheit realisiert:

- ^d2²-> > Pd * f(dl² - Ö₃2) + F₃

Unter dieser Ungleichheit beginnt sich der Kolben 450 zu bewegen. Die Zeit t, die für die Änderung des Schaltzustandes des Steuerventils 448 erforderlich ist, wird durch die folgende Gleichung definiert:

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2 - d₂2) S

worin Q den Fluß von der öffnung a des Ventils 448 bedeutet. Aus der vorstehenden Gleichung kann leicht abgelesen werden, daß die Zeit t nach Wunsch durch Einstellung der Drossel 456 eingestellt werden kann. Wenn die Änderung des Schaltzustandes des Ventils abgeschlossen ist, stehen die öffnung b und der Kanal 453 miteinander in Verbindung. Wie vorstehend erklärt worden ist, erfolgt die Umsteuerung des Steuerventils dadurch, daß . die Druckänderung in dem Arbeitsöl ausgenutzt wird, die bei Vollendung der Auffüllung des Formhohlraums mit geschmolzenem

! Material auftritt; auf diese Weise ist eine sichere Umsteuerung

' des Steuerventils gewährleistet.

ι Wenn die Umsteuerung des Steuerventils errolgt ist, neigt der stangenseitige Druck P, in dem Zylinder 301 dazu, auf den eingestellten Druck des Entlastungsventils 458 zurückzufallen. Die Geschwindigkeit, mit der der Druck abgebaut wird, wird durch die Einstellung der Drossel 457 bestimmt. Die Drossel 461 in der Leitung 462 kann den Druck des Entlastungsventils 458 aufrechterhalten.

j Die vorstehend beschriebene Betriebsweise soll nun anhand der ι Figur 24 nochmals erläutert werden, die eine graphische Darstellung des Kolbenstangendrucks in Abhängigkeit von der Zeit darstellt. Am Punkt A der Kurve ist das Auffüllen des Form-

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hohlraums mit geschmolzenem Material abgeschlossen und öl aus ' dem Akkumulator tritt über die Leitung 318 in den kolben- ; stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 3 01 ein, um zusätzlichen Druck auf das geschmolzene Material aufzubringen, wobei der auf das Material einwirkende Druck auf den Wert B angehoben wird. Am Punkt B beginnt die Umsteuerung des Ventils 448 unter Regelung durch die Drossel 456; während der Um-

■ steuerung verstreicht das Zeitintervall t. Während der Um-

^; steuerung wird der Druck unverändert auf demselben Pegel gehalten,. Danach wird beginned am Punkte C der auf das geschmolzene Material

. einwirkende Druck erneut und zwar bis auf den Pegel f angehoben, i der durch den Einstelldruck des Entlastungsventils 458 bestimmt ist. Das Anstiegsverhältnis, d.h. der Gradient θ des Druckanstiegs, wird diesmal durch die Drossel 457 bestimmt. Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß der Druckanstieg für zusätzliches Zusammenpressen des geschmolzenen Materials zum Erzielen eines guten Arbeitsergebnisses, nicht auf einmal erfolgtr sondern stufenweise, wie es die Erfindung lehrt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden unerwünschte Gußansätze

■ (casting fins) effektiv vermieden« Zu diesem Zeitpunkt folgen

die Drücke P und P, vor und hinter dem Kolben 302 den Gleia Jd

chungen (5) und (6), wie es vorstehend beschrieben worden ist.

! Wenn das Auffüllen des Formhohlraums mit geschmolzenem Material

j abgeschlossen ist, wird der kopfseitige Druck P in dem Zylinder

I
3 01 auf seinen Maximalwert angehoben, um auf das geschmolzene Material in dem Formhohlraum zusätzlichen und die Eigenschaften des Produktes positiv beeinflussenden Enddruck auszuüben. Dieser

609832/0729 _₆₂_

. Enddruck wird gehalten, bis sich das geschmolzene Material be-

; festigt hat. Danach wird der Ansatz 303 zurückgezogen, was wie
■ folgt möglich ist:

Der Elektromagnet 312b des Vier-Wegeventils 312 wird erregt, um
die öffnungen P und A bzw. T und B miteinander zu verbinden.
Damit kann Drucköl von der Pumpe 313 über die Leitung 315, das
Rückschlagventil 322, die Drossel 321 und die Leitung 319 in
den stangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 301 einströmen. ^: Das durch das Rückschlagventil 343 und die Drossel 343 fließende
öl tritt in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders i 304 über die Leitung 316 ein und beaufschlagt den Kolben 305. ι Da der Rückschlagventxlkörper 311 sich in Schließstellung be- ! findet, verharrt der Kolben 3 05 jedoch. Die Rückführgeschwindig- !

keit für den Ansatz 3 03 und den Kolben 302 kann mit Hilfe der |

einstellbaren Drossel 321 eingestellt werden. Gleichzeitig wer- ; den die Drei-Wegeventile 334 und 364 in ihre in der Figur 22 j

gezeigte Schaltstellung zurückbewegt, so daß die Zufuhr von |

Drucköl aus dem Akkumulator 330 unterbrochen wird. Damit werden j ; ί

ι die Steuerventile 448 und 449 die in der Figur 22 gezeigte I

j Schaltstellung zurückbewegt. |

Ϊ Der Kolben 302 wird zusammen mit dem Ansatz 303 weiter zurückge-

j führt, bis die Spitze des Anschlags 347 den Rückschlagventil-

^! körper 311 von seinem Sitz anhebt. Wenn der Rückschlagventil- -

körper 311 angehoben worden ist, bewegt sich der Kolben 302

nicht mehr weiter zurück. Damit kann das in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders 304 einfließende öl den

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Kolben 305 zurückbewegen. Die Rückführgeschwxndigkeit des Kolbens ι 305 kann durch die Drossel 342 eingestellt werden. Die Rückwärts-i bewegung des Kolbens 305 wird abgebrochen, wenn der Anschlag 307 | auf der Stirnseite des Kolbens 304 aufsetzt.

Die Ausführungsform.gemäß Figur 22 weist ein Entlastungsventil 458 für die Steuerung des Rückdruckes des Zylinders 301, ein Steuerventil 448 für die Änderung des Rückdruckes, eine Drossel 456 für die Steuerung des für die Umsteuerung des Steuerventils 448 erforderlichen Zeitraum und ein Steuerventil 449 für die Herbeiführung eines Druckanstiegs auf, wobei der Druckanstieg j unabhängig von der Drosselstellung der Drossel 332 sehr abrupt erfolgen soll. Dementsprechend kann der von der Kolbenstange 306 auf das geschmolzene Material aufgebrachte Druck so eingestellt werden, daß die Kraft, die nach Auffüllen des Hohlraums zusätzlich auf das geschmolzene Material aufgebracht werden soll, in stufenartiger Weise angehoben wird, so daß der Austritt von geschmolzenem Material an der Grenzfläche zwischen den beiden Formhälften mit Sicherheit vermieden wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Einspritzen von geschmolzenem Material in eine Form einer Spritzgußmaschine oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzgeschwindigkeit eines Einspritzkolbens verlangsamt wird, ehe der Formhohlraum mit dem geschmolzenen Material vollständig aufgefüllt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eines Einspritzzylinders bis zu einem ersten Punkt mit einer ersten.niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird, daß nach der Bewegung des Kolbens mit der ersten niedrigen Geschwindigkeit der Kolben mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt wird und daß die Geschwindigkeit des Kolbens von der hohen Geschwindigkeit vor dem Auffüllen der Form mit geschmolzenem Material zur Gänze auf eine zweite niedrige Geschwindigkeit geändert i wird, wobei die Änderung der zweiten niedrigen Geschwindigkeit direkt unter Ansprechen auf den Kolbenvorschub in dem Einspritzzylinder erfolgt. j

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6S

3. Einspritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische hohle Stange (22) vorgesehen ist, die in dem kopfseitigen Arbeitsraum eines Einspritzzylinders (11) befestigt ist derart, daß sie durch den Einspritzkolben (14) in dem Zylinder in den Innenraum einer wenigstens teilweise hohlen und mit dem Einspritzkolben verbundenen Kolbenstange (17) hineinragen kann, wobei die hohle Stange, der Einspritzkolben und die Kolbenstange axial zueinander angeordnet sind, daß in der Nähe des vorderen Endes der hohlen Stange (22) wenigstens eine öffnung (26) vorgesehen ist, die die Außenseite (19,18) der hohlen Stange mit ihrem Innenraum (24) verbinden kann.und daß die innere Umfangsflache (23) des Kolbens (14) abdichtend und in axialer Richtung verschiebbar in Berühreingriff mit dem Außenumfang der zylindrischen hohlen Stange (22) gehalten ist (Fig.8).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Stange weiterhin mit einer Regeleinrichtung (21) für die Regelung der Stangenposition versehen ist,an der die öffnung (26) in Abhängigkeit von der Vorwärtsbewegung des Einspritzkolbens (14) blockiert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine einstellbare Drosseleinrichtung für die Änderung der Arbeitsölmenge vorgesehen ist, die durch die öffnung (26) in Abhängigkeit von der Vorwärtsbewegung des Einspritzkolbens (14) tritt.

609832/0729 ₃

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Öffnungen (26.. - 26.) auf der hohlen Stange (22) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Kolbenstange (17) ausgebildete Hohlraum eine rachenartige Formgebung in Längsrichtung aufweist, wobei der Rachen (68) in Bewegungsrichtung des Einspritzkolbens (14) geöffnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß der Hohlraum (24) in der hohlen Stange den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders (11) mit dem kopfseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders (11) über die auf der Stange (22) vorgesehene Öffnung zum Aufbau eines ümführungskreises verbinden kann, in dem ein Rückschlagventil (3 0) angeordnet ist, und daß die hohle Stange (22) fest auf dem Einspritzzylinder (11) montiert ist und in ihrem Basisabschnitt das Rückschlagventil auf-

(29)

nimmt, dessen Ventilkörper (30) durch eine Feder beaufschlagt ist und das geöffnet ist, wenn der Druck in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders (11) größer wird als die Vorspannkraft der Feder (29).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsventil (37) mit einer Drossel (3 6) und diese ihrerseits mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (35) des EinspritzZylinders (11) verbunden ist, wobei

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der Einsteildruck des Entlastungsventils größer gewählt wird als der Betriebsdruck des Rückschlagventils (30), und daß die hohle Stange (32) fest an dem Endabschnitt des kopfseitigen Arbeitsraums des Einspritzzylinders (11) angeordnet ist und mit einem ölhydraulischen Beaufschlagungspfad (28) für das Schließen des Rückschlagventils (3 0) versehen ist, wenn der Kolben zurückbewegt wird.

10. Einspritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem

kolben

Einspritzzylinder (11)dsr Einspritz (1 4)v er schiebbar angeordnet ist, daß mit dem Kolben (14) einstückig eine Kolbenstange (17) ausgebildet ist, die durch eine öffnung an dem einen Ende des EinspritzZylinders (11) aus demselben hervorragt, daß eine hohle Stange (22) vorgesehen ist, die von dem Einspritzkolben (14) in entgegengesetzter Richtung

24 zu der Kolbenstange (17) vorragt und mit einem inneren Kanal versehen ist, der mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders (11) in Strömungsmittelverbindung steht, daß das freie Ende der hohlen Stange (22) durch ' eine in dem anderen Ende des Einspritzzylinders ausgebildete öffnung vorragt, daß ein Steuerzylinder (70) für die

an j

Steuerung der Position vorgesehen ist, der der Einspritz- ' ', kolben (11) seine Einspritzgeschwindigkeit zu verlangsamen ;

beginnt, wobei der Steuerzylinder (70) so angeordnet ist, |

daß er die Außenfläche der aus dem Einspritzzylinder (11) vorragenden hohlen Stange dicht umfaßt, aber gleichzeitig eine Gleitbewegung der .Stange zuläßt, und daß nahe dem

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-5-

freien Ende der hohlen Stange (22) wenigstens eine öffnung (26) für die Verbindung des Innenraums der hohlen Stange mit dem Außenraum derselben vorgesehen ist und daß zwischen dem Innenraum des Steuerzylinders (70) und dem kopfseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders (11) ein Kanal (7 2,77, 71,13) ausgebildet ist, in dem ein Rückschlagventil (74,7 5) angeordnet ist. (Figur 12)

11. Einspritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Einspritzzylinder (11) der Einspritzkolben (14) verschiebbar gelagert ist, daß mit dem Kolben (14) einstückig eine aus einer öffnung an einem Ende des Einspritzzylinders (11) vorragende Kolbenstange (17) ausgebildet ist, daß dem Einspritzzylinder (11) ein Gehäuse (82) mit zylindrischem Innenraum zugeordnet ist, welcher Innenraum über wenigstens eine öffnung (26) in Strömungsmittelverbindung mit dem kolbenseitigen Arbeitsraum einerseits und dem kopfseitigen Arbeitsraum andererseits des Einspritzzylinders besteht und sich parallel zu der Kolbenstange (17) erstreckt,und daß in dem zylindrischen Innenraum des Gehäuses eine Stange

(22) verschiebbar angeordnet ist, die mit der Kolbenstange

(17) derart verbunden (80) ist, daß sie der Bewegung der Kolbenstange (17) folgt, wobei die Stange (22) in dem Gehäuse (82) derart angeordnet ist, daß sie die öffnung

(26) in dem Gehäuse (82) entsprechend ihrer Bewegung infolge der Bewegung der Kolbenstange (17) blockiert (Figur13).

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— 6—

€3

12. Einspritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren eines

kolben Einspritzzylinders (11) der Einsprit^¹⁴) verschiebbar gelagert ist, daß mit dem Kolben (14) eine aus einer öffnung an einem Ende des Zylinders hervorragende Kolbenstange (17) einstückig ausgebildet ist, daß in einem Umgehungskreis zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders (11) und dem kopfseitigen Arbeitsraum desselben ein Rückschlagventil (30,29) angeordnet ist, daß ein Strömungspfad vorgesehen ist, der während des Umführungsbetriebs entsprechend des Vorschubs der Kolbenstange (17) geschlossen ist, daß mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Einspritzzylinders (11) und dem kopfseitigen Arbeitsraum desselben ein Steuerventil (148) verbunden ist, das öffnet, wenn der Druck in dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des Zylinders größer ist als in dem kopfseitigen Arbeitsraum, daß mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders (11) ein Drosselventil (140) verbunden ist, das die Vorschubgeschwindigkeit des Einspritzkolbens (14) steuert und daß ein Entlastungsventil (104) für die Steuerung des Druckes des Einspritzkolbens vorgesehen ist (Figur 14).

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Inneren eines Einspritzzylinders (11) der Einspritzkolben (14) verschiebbar gelagert ist, daß mit dem Kolben eine aus einer öffnung

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to

an einem Ende des EinspritzZylinders hervorragende Kolbenstange (17) einstückig ausgebildet ist, daß in dem Einspritzkolben (14) und der Kolbenstange (17) Hohlräume ausgebildet sind, die sich axial zu dem Einspritzkolben bzw. der Kolbenstange erstrecken, daß eine hohle Stange (22) von einem Ende des Kolbens (14) her in den Hohlraum eingeführt ist und an dem anderen Ende des Einspritzzylinders (11) fest installiert ist, daß die hohle Stange (22) mit der inneren Umfangsflache (23) der am Ende des Kolbens (14) ausgebildeten öffnung in abdichtendem und gleitendem Kontakt steht,daß ein Loch (19) in der Kolbenstange (14) in der Nähe des Kolbens (14) verbunden ist, um den Außenraum der Kolbenstange mit ihrem Innenraum zu verbinden, daß in der Nähe des freien Endes der Kolbenstange (17) wenigstens eine öffnung (26) vorgesehen ist, die den Innenraum (24) der hohlen Stange (22) mit ihrem Außenraum verbindet, daß durch die äußere umfangsflache eines Basisabschnittes (27) der hohlen Stange (22) und einem Endabschnitt des EinspritzZylinders (11) ein schmaler Raum (201) begrenzt ist, daß in dem Endabschnitt (27) der hohlen Stange (22) ein Rückschlagventil (30,27) angeordnet ist, das die öffnung (26) und die Kammer (201) miteinander verbinden kann, daß in dem Einspritzzylinder (11) eine öffnung (203) vorgesehen ist, die den kleinen Raum (201) mit der Außenseite des Einspritz Zylinders (11)" verbinden kann, daß mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des EinspritzZylinders (11) ein Entlastungsventil

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(240) verbunden ist und daß die Öffnung (203) des Einspritzzylinders, die in Verbindung mit dem kleinen Raum (201) steht.mit einem Tank (244) verbunden ist. (Figur 16)

14. Einspritzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Einspritzzylinder (301) für den Einsatz bei Vorschub mit niedriger Geschwindigkeit und einer in dem ersten Einspritzzylinder (301) angeordneter Kolben (302) vorgesehen sind, daß mit dem ersten Kolben (302) ein aus einer Öffnung an einem Ende des ersten EinspritzZylinders (301) vorragender Ansatz (303) einstückig ausgebildet ist, daß in dem von dem ersten Zylinder (301) abgewandten Endabschnitt des Ansatzes (303) ein zweiter Einspritzzylinder für den Einsatz bei Vorschub mit hoher Geschwindigkeit vorgesehen ist, daß in dem zweiten Zylinder (304) ein zweiter Kolben (305) angeordnet ist, mit dem eine aus einem Ende des zweiten Zylinders (304) vorragende Kolbenstange (306) einstückig ausgebildet ist, daß ein Rückschlagventil (310, 311) vorgesehen ist, um den kopfseitigen Arbeitsraum des zweiten Zylinders (3 04) mit dem kopfseitigen Arbeitsraum des ersten Zylinders zu verbinden, und daß eine Einrichtung (308,346) für die Verlangsamung der Geschwindigkeit | des zweiten Kolbens (3 06) vorgesehen ist, wenn der Kolben die Nähe des Grenzwerts seines Vorschubs kommt.

15. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des zweiten Zylinders (304) in Verbindung stehender kleiner Raum (3 04a) vorgesehen ist, der in dem Endabschnitt des zweiten Zylinders angeordnet ist, über den der Kolben nicht hinausgehen kann, wobei der kleine Raum (304a) einen Dämpfungseffekt ausübt.

16. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Steuerventil vorgesehen ist, das den Druck in den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen des ersten und des zweiten Zylinders freisetzen kann, wenn der Kolben, welcher sich entsprechend dem Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Zylinder gleitend bewegt, eine vorgegebene Position erreicht .

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