DE4101551A1 - Vorrichtung zur daempfung von druckspitzen - Google Patents
Vorrichtung zur daempfung von druckspitzenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
- B22D17/203—Injection pistons
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Dämpfung von Druckspitzen, die insbesondere zur Dämpfung
der am Ende der Formfüllphase auftretenden Druckspitzen
bei einer Druckgießmaschine, geeignet ist und einen von
Druckmittel beaufschlagbaren Preßkolben aufweist.
Das Druckgießen von Werkstücken ist in drei Arbeitsphasen
zu unterteilen. In der ersten Arbeitsphase wird mittels
eines von Druckmittel beaufschlagten mit geringer Vor
schubgeschwindigkeit verstellbaren Preßkolbens der Preß
vorgang eingeleitet, die in der Gießkammer befindliche
Luft kann während dieses Arbeitsganges aus dieser ent
weichen. In der zweiten Arbeitsphase, in der der Preß
kolben mit erhöhter Geschwindigkeit vorgeschoben wird,
wird das flüssige Metall in die Druckgießform eingedrückt.
In der sich daran anschließenden dritten Arbeitsphase
wird sodann das Metall unter hohem Druck in der Druckgieß
form verdichtet.
Am Ende der zweiten Arbeitsphase wird der Preßkolben
einschließlich aller mit diesem verbundener bewegten
Massen schlagartig abgebremst, und dessen Geschwindigkeit
wird auf Null reduziert. In dem flüssigen Metall tritt
dadurch bedingt eine sehr hohe Druckspitze auf, die
mitunter dazu führen kann, daß die Schließkraft, mit
der die Formhälften der Druckgießform zusammengehalten
werden, überwunden wird. Ein unerwünschtes kurzzeitiges
Öffnen der Druckgießform ist somit nicht auszuschließen.
Bei einer auch nur geringfügig geöffneter Druckgießform
tritt aber flüssiges Metall in den sich bildenden Spalt
ein, so daß die gegossenen Werkstücke einen Grat auf
weisen und nicht verwendbar bzw. Nacharbeiten erforderlich
sind.
Durch die DE-A-36 32 926 ist es bereits bekannt, den Preß
kolben mit einer Dämpfungsvorrichtung zu versehen, die
einen mit Hydraulikmedium gefüllten Dämpfungsraum sowie
einen Speicherraum aufweist. Der Dämpfungsraum ist hierbei
durch ein mit einem von Druckmittel beaufschlagbaren
Kolben verbundenes Gehäuse und einem in diesen einge
setzten an dem Preßkolben angebrachten Dämpfungskolben,
der Speicherraum durch einen in dem Dämpfungskolben ver
schiebbar angeordneten Steuerkolben gebildet. Über eine
mit einem Rückschlagventil ausgestatteten Leitung steht
der Speicherraum mit dem Dämpfungsraum in Verbindung.
Außerdem sind die beiden Kolben mit zusammenwirkenden
Steuerkanten und Durchlässen ausgestattet. Am Ende der
Formfüllphase wird bei dieser Vorrichtung das Ventil
geöffnet und das Hydraulikmedium kann aus dem Speicher
raum in den Dämpfungsraum gesaugt werden. Da jedoch das
Ventil eine gewisse Schaltzeit aufweist, sind trotz des
erheblichen Bauaufwandes Druckspitzen dennoch nicht zu
vermeiden. Auch ist von Nachteil, daß während des
Dämpfungshubes auf den Preßkolben keine definierte Kraft
einwirkt, in dieser Zeitspanne wird somit kein Nachdruck
zum Verdichten des flüssigen Mediums in der Druckgießform
aufgebaut.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur
Dämpfung von Druckspitzen zu schaffen, die nicht nur
einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und damit
wirtschaftlich zu fertigen ist, sondern mittels der
zuverlässig vermieden werden kann, daß durch die zu
sammen mit dem Preßkolben bewegten Massen Druckspitzen
hervorgerufen werden. Vielmehr soll erreicht werden, daß
keine derartigen Druckspitzen auftreten, der Preßkolben
aber dennoch ohne Unterbrechung und somit ständig von
dem Druckmittel beaufschlagt bleibt, so daß stets ein
Nachdruck, beispielsweise zum Verdichten des in einer
Druckgießform befindlichen flüssigen Metalls, zur Ver
fügung steht. Des weiteren soll die Vorrichtung ohne
Schwierigkeiten nicht nur bei Preßgießmaschinen, sondern
bei allen durch Druckmittel betätigbaren Kolben, bei
denen keine durch Massenkräfte hervorgerufenen Druck
spitzen erwünscht sind, einsetzbar sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dem
Preßkolben ein auf diesen axial einwirkender in einem
Führungszylinder begrenzt verschiebbar eingesetzter und
einseitig von Druckmittel beaufschlagbarer Betätigungs
kolben zugeordnet ist, daß der Führungszylinder mit einem
Dämpfungskolben fest verbunden ist, der in einem ortsfest
angeordneten Betätigungszylinder eingesetzt und zusammen
mit dem Führungszylinder axial verschiebbar ist, und daß
die dem Dämpfungskolben und dem Betätigungskolben zugeord
neten Druckräume über einen offenen Kanal oder dgl. ständig
miteinander verbunden sind.
Zweckmäßig ist es hierbei, den Betätigungskolben, den
diesen aufnehmenden Führungszylinder sowie den mit dem
Dämpfungskolben versehenen Betätigungszylinder koaxial
bzw. fluchtend zueinander anzuordnen und den Führungs
zylinder über eine Kolbenstange, eine Welle oder dgl.
mit dem Dämpfungskolben fest zu verbinden, die in einer
Stirnwand des Betätigungszylinders verschiebbar geführt
ist, wobei die dem Dämpfungskolben und dem Betätigungs
kolben zugeordneten Druckräume über eine in die Kolben
stange des Dämpfungskolbens zentrisch eingearbeitete
Bohrung miteinander verbunden sein können.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die von Druckmittel
beaufschlagbaren Stirnflächen des Dämpfungskolbens
und des Betätigungskolbens gleich groß bemessen sind
und der Führungszylinder und der Dämpfungskolben eine
Baueinheit bilden.
Angebracht ist es des weiteren, den Dämpfungskolben
als beidseitig von Druckmittel beaufschlagbarer Kolben
auszubilden und bei einer Beaufschlagung des Dämpfungs
kolbens den diesem zugeordneten zweiten Druckraum,
beispielsweise mittels einer Drossel oder dgl., gesteuert
zu entleeren. Mittels des Dämpfungskolbens kann somit
nicht nur der Preßkolben in seine Ausgangslage zurück
geführt werden, sondern es kann in Abhängigkeit von
der Entleerung des zweiten Druckraumes auch die Vorschub
geschwindigkeit des Dämpfungskolbens gesteuert werden.
Aus baulichen Gründen sollte der Betätigungskolben
auf der dem Preßkolben zugekehrten Stirnseite mit einem
Ansatzstück versehen sein, das zusammen mit einem an
dem Preßkolben angebrachten Bund gleichen Durchmessers in
dem Führungszylinder verschiebbar geführt ist.
Wird eine Vorrichtung zur Dämpfung von Druckspitzen
gemäß der Erfindung ausgebildet, so wird zuverlässig
verhindert, daß durch zusammen mit einem Preßkolben
bewegte Massen bei dessen Verzögerung Druckspitzen her
vorgerufen werden, die zu unerwünschten Folgeerschei
nungen, wie beispielsweise zum kurzzeitigen Öffnen einer
Druckgießform, führen können. Wird nämlich dem Preßkolben
ein in einem Führungszylinder verschiebbarer eingesetzter
Betätigungskolben zugeordnet und weist der Führungs
zylinder einen angeformten in einen Betätigungszylinder
verschiebbar eingesetzten Dämpfungskolben auf, so werden
beim plötzlichen Abbremsen des Preßkolbens und des auf
diesen einwirkenden Betätigungskolbens der Führungszylinder
sowie der Dämpfungskolben von dem Preßkolben abgekoppelt,
da diese fest miteinander verbundenen Bauteile aufgrund
der aufgenommenen kinetischen Energie weiter bewegt
werden. Das in dem dem Betätigungskolben zugeordneten
Druckraum befindliche Druckmittel wird dabei über den
ständig offenen Verbindungskanal in den dem Dämpfungs
kolben zugeordneten Druckraum geleitet, und zwar so
lange, bis der Dämpfungskolben sowie der Führungszylinder
verzögert abgebremst sind oder der Führungszylinder
an dem Betätigungskolben anliegt. Eine unkontrollierbare
durch Massenkräfte bedingte überlagerte Druckspitze wird
somit zuverlässig vermieden.
Über den ständig offenen zwischen den beiden Druckräumen
vorgesehenen Verbindungskanal ist dabei gewährleistet, daß
der Betätigungskolben stets von Druckmittel beaufschlagt
ist, eine Unterbrechung der auf den Preßkolben einwirken
den Druckkraft ist demnach nicht in Kauf zu nehmen. Auch
kann die Vorschubgeschwindigkeit des Dämpfungskolbens
mit Hilfe eines diesem zugeordneten zweiten Druckraumes
problemlos gesteuert werden. Und wenn die beaufschlagten
Flächen des Betätigungs- und des Dämpfungskolbens gleich
groß bemessen werden, entsteht kein Volumendefizit oder
ein Volumenüberschuß. Durch die vorschlagsgemäß ausge
bildete Vorrichtung ist somit trotz sehr einfacher kon
struktiver Ausgestaltung das Auftreten von durch Massen
kräfte verursachte Druckspitzen an einem Preßkolben
nahezu ausgeschlossen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der gemäß
der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Dämpfung
von Druckspitzen dargestellt, die nachfolgend im ein
zelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:
Fig. 1 bis 3 die Vorrichtung, angebaut an einem Preßkolben
einer Druckgießmaschine, in unterschiedlichen
Betriebsstellungen, und
Fig. 4 die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in
der Betriebsstellung gemäß Fig. 3, in einer
vergrößerten Darstellung.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte und mit 1 be
zeichnete Vorrichtung ist einer Druckgießmaschine 2
zugeordnet und dient dazu, durch Massenkräfte ausgelöste
Druckspitzen bei einer schlagartigen Verzögerung eines
Preßkolbens 8, durch den eine von zwei Formhälften 3
und 4 eingeschlossene Form 5 mit flüssigem Metall 10
befüllbar ist, zu vermeiden. Während der in den Fig.
1 bis 3 dargestellten einzelnen Arbeitsphasen wird das
flüssige Metall über einen Einlauf 6 zunächst einer
Gießkammer 7 zugeführt und von dem Preßkolben 8 in die
Form 5 eingedrückt.
Die Vorrichtung 1 besteht, wie dies insbesondere der
Fig. 4 zu entnehmen ist, aus einem Führungszylinder
11, einem in diesem verschiebbar eingesetzten und von
Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolben 12,
einem ortsfest angeordneten Betätigungszylinder 13 sowie
einem Dämpfungskolben 14, der über eine Kolbenstange 15
fest mit dem Führungszylinder 11 verbunden und verschieb
bar in dem Betätigungszylinder 13 eingesetzt ist. Der
dem Betätigungskolben 12 zugeordnete Druckraum 17 ist
über einen in die Kolbenstange 15 eingearbeiteten Kanal
in Form einer Bohrung 18 ständig mit dem dem Dämpfungs
kolben 14 zugeordneten Druckraum 16 verbunden. Der Be
tätigungskolben 12 ist somit stets von dem zuströmenden
Druckmittel, das über eine Leitung 20 den Druckräumen 16
und 17 zugeführt wird, beaufschlagt.
Der Betätigungskolben 12, in dessen von Druckmittel
beaufschlagte Stirnseite 24 eine Ausnehmung 26, um dessen
Gewichtskraft zu reduzieren, eingearbeitet ist, weist
auf der dem Preßkolben 8 zugekehrten Seite ein Ansatzstück
27 auf, mittels dem dieser wie auch ein an dem Preßkolben
8 angeformter Bund 9 in einer Stirnwand des Führungszy
linders 11 verschiebbar gelagert sind. Der Preßkolben
8, der auf diesen einwirkende Betätigungskolben 12,
der Führungszylinder 11, der an diesem angebrachte
Dämpfungskolben 14 sowie der diesen aufnehmende Betäti
gungszylinder 13 sind somit axial hintereinander bzw.
koaxial zueinander angeordnet und ergeben eine kompakte
Baueinheit.
Dem Dämpfungskolben 14 ist ein zweiter Druckraum 19
zugeordnet, dem auf eine ringförmige Stirnfläche 25
einwirkendes Druckmittel über eine Leitung 21 zuführbar
ist bzw. aus dem bei einer Beaufschlagung der Stirn
fläche 23 des Betätigungskolbens 14 Druckmittel abströmen
kann. In die Leitung 21 ist bei dem gezeigten Ausführungs
beispiel ein Ventil 22 eingesetzt, mit dessen Hilfe
die abströmende Druckmittelmenge und somit die Vorschub
geschwindigkeit des Dämpfungskolbens 14 steuerbar sind.
Durch eine in den Dämpfungskolben 14 eingesetzte
Dichtung 28 sind die beiden Druckräume 16 und 19 von
einander getrennt. Des weiteren ist der dem Betätigungs
kolben 12 zugeordnete Druckraum 17 durch eine Dichtung
29 abgedichtet.
Wird ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Betriebs
stellung der Vorrichtung 1 über die Leitung 20 dem
Betätigungszylinder 13 Druckmittel zugeführt, so wird,
da das Druckmittel über die Bohrung 18 auch in den
Druckraum 17 gelangt, der Betätigungskolben 12 beauf
schlagt und dieser wirkt auf den Preßkolben 8 ein, so daß
dieser, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, nach links ver
schoben wird. Durch den Betätigungskolben 12 werden dabei
der Führungszylinder 11 und der mit diesem fest verbun
dene Dämpfungskolben 14 mitgenommen.
Sobald jedoch die Form 5 der Druckgießmaschine 2 mit
flüssigem Metall 10 gänzlich gefüllt ist bzw. der Preß
kolben 8 gemäß den Darstellungen in den Fig. 3 oder 4
auf einen Gegenstand auftrifft und plötzlich abgebremst
wird, wird in gleicher Weise auch der Betätigungskolben
12 verzögert, der Führungszylinder 11 sowie der Dämpfungskolben
14 werden jedoch sofort von diesem abgekoppelt, so
daß die von diesen aufgenommene kinetische Energie nicht
auf den Preßkolben 8 übertragen wird. Das in dem Druck
raum 17 befindliche Druckmittel wird nämlich aus dem
Führungszylinder 11 verdrängt und über die Bohrung 18
dem sich vergrößernden Druckraum 16 zugeführt, der
Führungszylinder 11 kann somit den Betätigungskolben 12
überfahren. Die auf den Preßkolben 8 einwirkenden Massen
kräfte sind demnach äußerst gering, durch diese bedingte
Druckspitzen beim Abbremsen des Preßkolbens 8 werden
zuverlässig vermieden. Über die Bemessung des Durchfluß
querschnittes der Bohrung 18 und/oder der Beaufschlagung
der Kolbenfläche 25 des Dämpfungskolbens 14 und/oder
der aus dem Druckraum 19 abströmende Druckmittelmenge
ist die Verzögerung des Führungszylinders 11 und des
mit diesem verbundenen Dämpfungskolbens 14 leicht auf
den jeweiligen Einsatzzweck abzustimmen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Dämpfung von Druckspitzen, insbesondere
zur Dämpfung der am Ende der Formfüllphase auftretenden
Druckspitzen bei einer Druckgießmaschine, mit einem
von Druckmittel beaufschlagbaren Preßkolben,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Preßkolben (8) ein auf diesen axial einwirken der in einem Führungszylinder (11) begrenzt verschieb bar eingesetzter und einseitig von Druckmittel beauf schlagbarer Betätigungskolben (12) zugeordnet ist,
daß der Führungszylinder (11) mit einem Dämpfungskolben (14) fest verbunden ist, der in einem ortsfest angeord neten Betätigungszylinder (13) eingesetzt und zusammen mit dem Führungszylinder (11) axial verschiebbar ist, und
daß die dem Dämpfungskolben (14) und dem Betäti gungskolben (12) zugeordneten Druckräume (16, 17) über einen offenen Kanal (Bohrung 18) oder dgl. ständig miteinander verbunden sind.
daß dem Preßkolben (8) ein auf diesen axial einwirken der in einem Führungszylinder (11) begrenzt verschieb bar eingesetzter und einseitig von Druckmittel beauf schlagbarer Betätigungskolben (12) zugeordnet ist,
daß der Führungszylinder (11) mit einem Dämpfungskolben (14) fest verbunden ist, der in einem ortsfest angeord neten Betätigungszylinder (13) eingesetzt und zusammen mit dem Führungszylinder (11) axial verschiebbar ist, und
daß die dem Dämpfungskolben (14) und dem Betäti gungskolben (12) zugeordneten Druckräume (16, 17) über einen offenen Kanal (Bohrung 18) oder dgl. ständig miteinander verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungskolben (12), der diesen aufnehmende
Führungszylinder (11) sowie der mit dem Dämpfungskolben
(14) versehene Betätigungszylinder (13) koaxial bzw.
fluchtend zueinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungszylinder (11) über eine Kolbenstange
(15), eine Welle oder dgl. mit dem Dämpfungskolben
(14) fest verbunden ist, die in einer Stirnwand des
Betätigungszylinders (13) verschiebbar geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Dämpfungskolben (14) und dem Betätigungs
kolben (12) zugeordneten Druckräume (16, 17) über eine
in die Kolbenstange (15) des Dämpfungskolbens (14)
zentrisch eingearbeitete Bohrung (18) miteinander ver
bunden sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von Druckmittel beaufschlagbaren Stirnflächen
(23, 24) des Dämpfungskolbens (14) und des Betätigungs
kolbens (12) gleich groß bemessen sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungszylinder (11) und der Dämpfungskolben
(14) eine Baueinheit bilden.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dämpfungskolben (14) als beidseitig von Druck
mittel beaufschlagbarer Kolben ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Beaufschlagung des Dämpfungskolbens
(14) der diesem zugeordnete zweite Druckraum (19),
beispielsweise mittels eines Ventils (22) oder dgl.
gesteuert entleerbar ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungskolben (12) auf der dem Preßkolben
(8) zugekehrten Stirnseite mit einem Ansatzstück (27)
versehen ist, das zusammen mit einem an dem Preßkolben
(8) angebrachten Bund (9) gleichen Durchmessers in
dem Führungszylinder (11) verschiebbar geführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914101551 DE4101551A1 (de) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Vorrichtung zur daempfung von druckspitzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914101551 DE4101551A1 (de) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Vorrichtung zur daempfung von druckspitzen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4101551A1 true DE4101551A1 (de) | 1992-07-23 |
Family
ID=6423349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914101551 Withdrawn DE4101551A1 (de) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Vorrichtung zur daempfung von druckspitzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4101551A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1057560A1 (de) * | 1999-06-01 | 2000-12-06 | Oskar Frech Gmbh & Co. | Einpressaggregat für eine Druckgiessmaschine |
EP1604755A1 (de) * | 2004-04-20 | 2005-12-14 | IDRA CASTING MACHINES S.p.A. | Vorrichtung zur Erhöhung der Einspitzdruck beim druckgiessen und so ausgerüstete Spritzgiessmachine |
-
1991
- 1991-01-21 DE DE19914101551 patent/DE4101551A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1057560A1 (de) * | 1999-06-01 | 2000-12-06 | Oskar Frech Gmbh & Co. | Einpressaggregat für eine Druckgiessmaschine |
WO2000072998A1 (de) * | 1999-06-01 | 2000-12-07 | Oskar Frech Gmbh + Co. | Einpressaggregat für eine druckgiessmaschine |
US6581670B1 (en) | 1999-06-01 | 2003-06-24 | Oskar Frech Gmbh & Co. | Injection unit for a pressure die casting machine |
CZ300224B6 (cs) * | 1999-06-01 | 2009-03-25 | Oskar Frech Gmbh + Co. | Výtlacný agregát pro tlakový licí stroj |
EP1604755A1 (de) * | 2004-04-20 | 2005-12-14 | IDRA CASTING MACHINES S.p.A. | Vorrichtung zur Erhöhung der Einspitzdruck beim druckgiessen und so ausgerüstete Spritzgiessmachine |
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Legal Events
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