DE1095473B

DE1095473B - Synchronization control device for two or more working pistons, especially for wedging in die casting machines

Info

Publication number: DE1095473B
Application number: DEF20420A
Authority: DE
Inventors: Karl-Alfred Ritter
Original assignee: Fries Sohn J S
Current assignee: Fries Sohn J S
Priority date: 1956-05-29
Filing date: 1956-05-29
Publication date: 1960-12-22

Description

Gleichlauf-Steuervorrichtung für zwei oder mehr Arbeitskolben, insbesondere für die Verkeilung bei Druckgießmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlauf-Steuervorrichtung für zwei oder mehr wenigstens auf einem Teil ihres Weges mechanisch belastete hydraulisch betätigte Arbeitskolben, die mittels einer Umsteuervorrichtung entweder auf der vollen Kolbenfläche oder auf der Ringfläche des Kolbens beaufschlagt werden können. Die Erfindung betrifft insbesondere die Verkeilung bei Druckgießmaschinen.Synchronization control device for two or more working pistons, in particular for wedging in die casting machines The invention relates to a synchronization control device for two or more hydraulically loaded mechanically at least on part of their way actuated working piston, which by means of a reversing device either on the full piston surface or on the ring surface of the piston can be applied. The invention particularly relates to wedging in die casting machines.

Es wird oft angestrebt, zwei oder mehrere von der gleichen Druckflüssigkeitsquelle aus betriebene Kolben in der Weise parallel arbeiten zu lassen, daß ihre Bewegungen möglichst gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit vor sich gehen. Wenn nun diese Arbeitskolben auf ihrer Bewegungsbahn unterschiedlichen mechanischen Widerständen unterworfen sind, wird sich derjenige Kolben, dem der geringste mechanische Widerstand entgegengesetzt wird, auf Kosten der anderen Kolben schneller bewegen.It is often desirable to have two or more from the same source of pressurized fluid from operated pistons to work in parallel in such a way that their movements as possible at the same time and at the same speed. If now these working pistons have different mechanical resistances on their trajectory are subject to the piston with the least mechanical resistance opposed to moving faster at the expense of the other piston.

Ein typisches Beispiel hierfür ist die Verkeilung der Druckgießmaschinen, bei denen beim Lösen der Keile über eine sehr kurze Wegstrecke ein hoher mechanischer Widerstand überwunden werden muß. Der am wenigsten belastete Keil löst sich zuerst und läuft in seine Endlage, bevor der nächste Keil gelöst werden kann. Dies hat eine sehr schädliche unsymmetrische Belastung der einzelnen Maschinenteile zur Folge. Zur Lösung der Problemstellung reichen die beispielsweise zur Synchronisation von Lasthubkolbenbewegungen bekannten Gleichlaufsteuerungen nicht aus, da diese keine Sicherheit für einen gleichmäßigen Rücklauf bieten.A typical example of this is the wedging of die casting machines, where there is a high mechanical impact when loosening the wedges over a very short distance Resistance must be overcome. The least stressed wedge loosens first and runs to its end position before the next wedge can be loosened. this has result in a very harmful asymmetrical load on the individual machine parts. To solve the problem, for example, they are sufficient for synchronization Load stroke piston movements do not exclude known synchronization controls, since these do not Provide security for an even return.

Die Nachteile und Schwierigkeiten lassen sich erfindungsgemäß dadurch beheben, daß jedem Arbeitskolben ein den Ablauf steuernder Schieber mit einer Druckfläche zugeordnet ist, welcher mit der Ablaufseite des Arbeitskolbens in Verbindung steht, und daß die Steuerschieber sämtlicher Arbeitskolben gegen eine gemeinsame Rückstellkraft, die kleiner ist als alle auf die Steuerschieber-Druckflächen wirkenden Kräfte zusammen, aber größer ist als die auf die um eine verminderte Zahl der Steuerschieber-Druckflächen wirkenden Kräfte, bewegbar sind, um den vollen Ablaufquerschnitt freizugeben.The disadvantages and difficulties can be eliminated according to the invention fix that each working piston has a flow-controlling slide with a pressure surface is assigned which is connected to the discharge side of the working piston, and that the control spools of all working pistons counteract a common restoring force, which is smaller than all forces acting on the control spool pressure surfaces combined, but is greater than that on which a reduced number of the control slide pressure surfaces acting forces, are movable in order to release the full drainage cross-section.

Nunmehr kann sich auch ein schwächer belasteter Kolben erst dann in seine Endlage bewegen, wenn gleichzeitig auch die übrigen Kolben die entsprechende Bewegung durchführen, denn der volle Ablaufquerschnitt wird erst freigegeben, wenn die Steuerschieber sämtlicher Arbeitskolben eine Bewegungsbereitschaft der 'ihnen zugeordneten Kolben anzeigen.Now even a less loaded piston can only move into move its end position, if at the same time the other pistons the corresponding Carry out movement, because the full drainage cross-section is only released when the control slide of all working pistons a willingness to move 'them Show assigned piston.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn von der Druckfläche eines jeden Steuerschiebers eine Düsenbohrung durch den Steuerschieberkörper hindurchführt, die in der Verschlußstellung des Steuerschiebers einen Mindestablauf gewährleistet. Diese Düsen bewirken, daß ein Schieber, wenn sein zugehöriger Arbeitskolben wieder einen erhöhten mechanischen Widerstand findet, durch Federkraft wieder in seine Ausgangsstellung zurücklaufen kann, damit auch in diesem Falle die Parallelarbeit sämtlicher Arbeitskolben gewährleistet bleibt. Außerdem ermöglichen es die Düsenbohrungen, daß die Steuerschieber, auch ohne im Betrieb unmittelbar betätigt zu sein, verschoben werden können.It is particularly advantageous if each of the pressure areas Control spool leads a nozzle hole through the control spool body, which ensures a minimum flow in the closed position of the control slide. These nozzles cause a slide when its associated working piston returns finds an increased mechanical resistance, through spring force back into his Starting position can run back, so that the parallel work in this case too all working pistons are guaranteed. In addition, the nozzle holes allow that the control slide, even without being directly actuated during operation, moved can be.

Es erleichtert die Parallelarbeit und insbesondere das Lösen der Keile bei Druckgießmaschinen, wenn die Rückstellkraft an einen Stützkörper angreift, über dem die Steuerschieber mit geringem Abstand gehalten sind und sich nur auf ihn abstützen, wenn auf ihre Druckflächen Kräfte wirken.It facilitates the parallel work and especially the loosening of the wedges in die casting machines, when the restoring force acts on a support body, over where the control spools are kept at a small distance and are only supported on it, when forces act on their pressure surfaces.

Die Rückstellkraft kann mit Hilfe einer Feder aufgebracht werden oder auch mittels eines Druckkolbens ausgeübt werden.The restoring force can be applied with the help of a spring or can also be exercised by means of a plunger.

Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, wenn der Rückstellkolben von der Zulaufseite der Arbeitskolben her beaufschlagt ist. Auf diese Weise ist ein einwandfreies Arbeiten der Steuervorrichtung auch dann gewährleistet, wenn der Druck im Flüssigkeitssystem schwankt.In the latter case, it is advantageous if the return piston of the inlet side of the working piston is acted upon. This way is a proper functioning of the control device is guaranteed even when the pressure fluctuates in the fluid system.

Es empfiehlt sich, die Rückstellkolbenfläche kleiner zu wählen als die Summe aller Steuerschieber-Druckflächen und größer als die Summe der um Eins verminderten Steuerschieber-Druckflächen. Hierdurch wird die erfindungsgemäße Bedingung des Kräfteverhältnisses auf besonders elegante Weise gelöst.It is advisable to choose the resetting piston area smaller than the sum of all control spool pressure areas and greater than the sum of the one reduced control spool pressure areas. This results in the condition according to the invention the balance of power solved in a particularly elegant way.

Zweckmäßigerweise wird die Steuereinrichtung durch ein Umgehungsventil überbrückt, das wirksam ist, wenn die Steuerschieber-Druckflächen mit der Zulaufseite der Arbeitskolben verbunden sind. Eine solche Umsteuervorrichtung ist dann zu empfehlen, wenn die Parallelarbeit nur in einer Richtung Schwierigkeiten macht. Beispielsweise laufen bei einer Druckgießmaschine die Keile mit etwa gleicher Geschwindigkeit in die Verschlußstellung. Erst beim Lösen der Keile treten die obengenannten Schwierigkeiten auf.The control device is expediently controlled by a bypass valve bridged, which is effective when the control slide pressure surfaces with the inlet side the working piston are connected. Such a reversing device is Recommended if the parallel work is difficult in only one direction power. For example, in a die-casting machine, the wedges run at roughly the same rate Speed into the locking position. The above only occur when the wedges are loosened Difficulties arise.

Selbstverständlich können auch zwei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtungen Verwendung finden, von denen die eine die Parallelarbeit in der einen Richtung und die zweite die Parallelarbeit in der anderen Richtung steuert.Of course, two of the control devices according to the invention can also Find use, one of which the parallel work in one direction and the second controls the parallel work in the other direction.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus der nachfolgenden Beschreibung. Es zeigt Fig. 1 eine hydraulische Schaltung zur Verkeilung von Druckgießmaschinen mit der erfindungsgemäßen Gleichlauf-Steuervorrichtung, wobei die einzelnen Glieder in der zum Verkeilen erforderlichen Stellung sind, und Fig.2 die gleiche Schaltung wie in Fig. 1, wobei sich die einzelnen Glieder in der zum Lösen der Keile erforderlichen Stellung befinden.Further features, advantages and possible uses arise from the representations of a preferred exemplary embodiment and from the following Description. 1 shows a hydraulic circuit for wedging die casting machines with the synchronization control device according to the invention, the individual members are in the position required for wedging, and Fig. 2 shows the same circuit as in Fig. 1, the individual links in the required for loosening the wedges Position.

Die beiden Figuren können zunächst gemeinsam betrachtet werden. Zwei hydraulische Druckzylinder 1 und 1I weisen je einen der beiden parallel zu betreibenden Arbeitskolben 1, 1 a auf, die auf ihrer Unterseite auf der vollen Kolbenfläche 2 und auf ihrer Oberseite auf der Kolbenringfläche 3 durch eine Druckflüssigkeit beaufschlagt werden. Die Kolbenstangen 4 besitzen beide eine Keilfläche 5, die mit einem entsprechend abgeschrägten Ende der Stempel 6 zusammenwirken.The two figures can initially be viewed together. Two hydraulic pressure cylinders 1 and 1I each have one of the two to be operated in parallel Working piston 1, 1 a, which on their underside on the full piston surface 2 and acted upon by a hydraulic fluid on its upper side on the piston ring surface 3 will. The piston rods 4 both have a wedge surface 5, which with a corresponding beveled end of the punch 6 cooperate.

Über eine Umsteuervorrichtung 7, die durch einen Elektromagneten 8 betätigt wird, ist die Zulaufleitung 9 für die Druckflüssigkeit bzw. die Ablaufleitung 10 mit der Leitung 11 und mit der Leitung 12 verbunden. Die Leitung 11 steht über die Leitung 13 mit dem Zylinderraum unterhalb der vollen Kolbenflächen der Kolben 1 und 1 a in Verbindung. Die Leitung 12 steht einerseits über ein Umgehungsventil 14 und die Leitungen 15 und 16 sowie 15 a und 16 a und andererseits über die Leitung 18, die Gleichlaufsteuerung 17 und die Leitungen 16 und 16a mit den Zylinderräumen 3 oberhalb der Kolben 1 und 1 a in Verbindung.The inlet line 9 for the pressure fluid or the outlet line 10 is connected to the line 11 and to the line 12 via a reversing device 7 which is actuated by an electromagnet 8. The line 11 is connected via the line 13 to the cylinder space below the full piston surfaces of the pistons 1 and 1 a. The line 12 is on the one hand via a bypass valve 14 and the lines 15 and 16 as well as 15 a and 16 a and on the other hand via the line 18, the synchronization control 17 and the lines 16 and 16a with the cylinder chambers 3 above the pistons 1 and 1 a in connection .

Von der Leitung 13 zweigt eine Leitung 19 ab, die die Druckflüssigkeit unter das Umgehungsventil 14 leitet und dieses gegen die Kraft der Feder 20 verstellt.A line 19 branches off from the line 13, which carries the pressure fluid passes under the bypass valve 14 and adjusts it against the force of the spring 20.

Des weiteren zweigt eine Leitung 21 von der Leitung 13 ab und führt zu einem Raum unterhalb der Rückstellkolbenfläche 22 des Stützkörpers 23, der normalerweise in seiner oberen Stellung durch eine Feder 24 gehalten wird. Mittels der Federn 25 werden die Steuerschieber 26 eines jeden Arbeitskolbens im Ruhezustand der Steuervorrichung 17 so weit nach oben gedrückt, daß zwischen den Steuerschiebern 26 und dem Stützkörper 23 ein kleiner Abstand 27 frei bleibt. Die Steuerschieber 26 weisen an ihrem oberen Ende eine Druckfläche 28 auf, von der aus sich Düsenbohrungen 29 durch den Schieberkörper erstrecken.Furthermore, a line 21 branches off from the line 13 and leads to a space below the restoring piston surface 22 of the support body 23, which is normally is held in its upper position by a spring 24. By means of the springs 25, the control slide 26 of each working piston in the idle state of the control device 17 pushed up so far that between the control slide 26 and the support body 23 a small distance 27 remains free. The control slide 26 point at their upper End of a pressure surface 28, from which nozzle bores 29 through the slide body extend.

Das Einfahren der Verkeilung verläuft gemäß Fig. 1 in folgender Weise. Durch Erregung des Elektromagneten8 wird die Umsteuervorrichtung 7 in ihre untere Stellung bewegt. Dadurch kann Druckflüssigkeit aus der Leitung 9 über die Leitung 12, das Umgehungsventil 14, die Leitungen 15, 15a in den Raum oberhalb der Ringfläche 3 der Kolben 1, 1 a strömen. Der Ablauf aus dem Raum unterhalb der vollen Kolbenfläche 2 geschieht direkt über die Leitungen 11 und 13, die Umsteuervorrichtung 7 und die Ablaufleitung 10. Hierbei werden die Arbeitskolben 1, 1 a nach unten gedrückt und bewegen dadurch ihre Keilflächen 5 in der Weise, daß die Stempel 6 zunächst angehoben und dann unter Druck gesetzt werden. Da bei dieser Bewegung zunächst kaum ein mechanischer Widerstand zu überwinden ist, stößt die Parallelarbeit der beiden Kolben kaum auf Schwierigkeiten.The retraction of the wedging proceeds according to FIG. 1 in the following manner. By energizing the electromagnet 8, the reversing device 7 is in its lower position Position moved. This allows hydraulic fluid from line 9 via the line 12, the bypass valve 14, the lines 15, 15a in the space above the annular surface 3 of the pistons 1, 1 a flow. The drain from the space below the full piston area 2 happens directly via the lines 11 and 13, the reversing device 7 and the Drain line 10. Here, the working pistons 1, 1 a are pressed down and thereby move their wedge surfaces 5 in such a way that the punch 6 is initially raised and then pressurized. Since with this movement there is hardly a mechanical one at first Resistance is to be overcome, the parallel work of the two pistons hardly hits Trouble.

Anders ist es beim Ausfahren der Verkeilung, das an Hand der Fig. 2 näher erläutert werden soll. Wenn beispielsweise der Keil des Zylinders II fester sitzen sollte als der des Zylinders I, so würde der Kolben des Zylinders I seine Bewegung als erster beginnen, da hierfür eine geringere Kraft notwendig ist als für das Inbewegungsetzen des Kolbens des Zvlinders II. Wenn aber der eine Kolben losgelaufen ist, stoppt er erst in seiner Endstellung. Da die Pumpe für die Druckflüssigkeit im allgemeinen hierauf nicht so schnell reagieren kann, muß der Kolben des Zylinders II warten, bis eine Nachförderung stattgefunden und der benötigte Druck wieder aufgebaut ist.It is different when extending the wedging, which is shown on the basis of Fig. 2 should be explained in more detail. For example, if the wedge of cylinder II is tighter should sit than that of cylinder I, the piston of cylinder I would be his Begin movement first, as this requires less force than for setting the piston of cylinder II in motion. But if the one piston has started running, it only stops in its end position. As the pump for the hydraulic fluid in general cannot react to this as quickly, the piston of the cylinder must II wait until a follow-up delivery has taken place and the required pressure has been built up again is.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch verhindert, daß beim Lösen des Elektromagneten 8 und der entsprechenden Verschiebung der Umsteuervorrichtung 7 zwar die Zulaufleitung 9 unmittelbar über die Leitungen 11 und 13 mit dem Zylinderraum unterhalb der vollen Kolbenfläche 2 verbunden wird, die Ableitung aus dem Raum oberhalb der Ringfläche 3 der Kolben 1, 1 a aber über die Gleichlauf-Steuervorrichtung 17 erfolgen muß. Zunächst ist hierbei zu berücksichtigen, daß mit dem Zulaufdruck in der Leitung 13 das Umgehungsventil 14 angehoben wird und damit der Nebenschluß zu der Steuervorrichtung 17 unterbrochen ist. Desgleichen hebt der Druck in der Leitung 21, unterstützt durch die Wirkung der Feder 24, den Stützkörper 23 in seine oberste Stellung. Umgekehrt wirkt der über die Kolben i, 1 a auf den Raum oberhalb seiner Ringfläche 3 übertragene Druck über die Leitungen 15 und 16a auf die Druckflächen 28 der Steuerschieber 26. Der Ablauf ist bis auf den sehr kleinen Querschnitt der Düsenbohrung 29 gesperrt. Sollte sich nun beispielsweise der Kolben 1 des Zylinders I früher lösen als der Kolben 1 a des Zylinders II, so kann der zugehörige Steuerschieber nur um den Betrag des kleinen Abstands 27 (vgl. Fig. 1) nach unten wandern. Erst wenn der Druck der hydraulischen Flüssigkeit auch den Kolben 1 a so weit bewegt hat, daß auch dessen Steuerschieber 26 um das kleine Stück 27 nach unten gewandert ist, und nun beide Steuerschieber gemeinsam mit der auf ihre Druckflächen 28 aufgebrachten Belastung auf den Stützkörper 23 einwirken, kann dieser gegen die Kraft seiner Druckfläche 30 und der Feder 24 nach unten bewegt werden, bis schließlich die Steuerschieber mit ihrer oberen Kante die Ablaufleitung 18 freigeben und nunmehr ein schnelles Rücklaufen der Kolben in ihre Endstellung gestatten.According to the invention this is prevented by the fact that when the electromagnet is released 8 and the corresponding displacement of the reversing device 7 is the feed line 9 directly via the lines 11 and 13 with the cylinder space below the full Piston surface 2 is connected, the discharge from the space above the ring surface 3, the piston 1, 1 a, however, must take place via the synchronization control device 17. First of all, it must be taken into account that with the inlet pressure in the line 13 the bypass valve 14 is raised and thus the bypass to the control device 17 is interrupted. Likewise, the pressure in line 21 increases, supported by the action of the spring 24, the support body 23 in its uppermost position. Vice versa acts that transmitted via the pistons i, 1 a to the space above its annular surface 3 Pressure via the lines 15 and 16a on the pressure surfaces 28 of the control slide 26. The process is blocked except for the very small cross section of the nozzle bore 29. Should now, for example, the piston 1 of the cylinder I loosen earlier than the Piston 1 a of cylinder II, the associated control slide can only be increased by the amount the small distance 27 (see. Fig. 1) migrate downwards. Only when the pressure of the hydraulic fluid has moved the piston 1 a so far that its Control slide 26 has moved down by the small piece 27, and now both Control slide together with the load applied to its pressure surfaces 28 act on the support body 23, this can counteract the force of its pressure surface 30 and the spring 24 are moved downwards until finally the control slide release the drain line 18 with its upper edge and now a fast one Allow the pistons to return to their end positions.

Sollte unterwegs ein Kolben wieder festhängen, so wirkt von diesem Augenblick an nur ein Steuerschieber mit der ihm zugemessenen Kraft auf den Stützkörper 23, so daß dessen Rückstellkraft überwiegt und beide Steuerschieber langsam wieder nach oben gedrückt werden, wobei die Düsenbohrungen die Geschwindigkeit dieser Bewegung begrenzen. Erst wenn beide Kolben wieder eine gleichmäßige Bewegung durchführen und damit ein Druck auf beide Druckflächen der Steuerschieber 23 ausgeübt wird, kann schließlich die Rückstellkraft überwunden und der normale Ablaufquerschnitt freigegeben werden.Should a piston get stuck on the way, it acts from this At the moment just one control slide with the force it has been assigned to the support body 23, so that its restoring force predominates and both control spools slowly return be pushed upwards, the nozzle bores the speed of this movement limit. Only when both pistons move evenly again and so that a pressure is exerted on both pressure surfaces of the control slide 23, can finally overcome the restoring force and the normal drainage cross-section be released.

Sobald die Kolben in ihrer Endlage stehen und die Zufuhr von Druckflüssigkeit abgestellt wird, bewegen sich der Stützkörper 23 und die Steuerschieber 26 langsam nach oben, wobei ein Flüssigkeitsausgleich über die Düsenbohrungen 29 herbeigeführt wird, so daß sie spätestens beim nächsten Ausfahren der Verkeilung wieder in ihrer Ausgangsstellung stehen.As soon as the pistons are in their end position and the supply of hydraulic fluid is turned off, the support body 23 and the control slide 26 move slowly upwards, a liquid balance being brought about via the nozzle bores 29 so that they are back in their no later than the next time the wedging is extended Starting position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Synchronization control device for two or more Mechanically loaded, hydraulically operated at least on part of their way Working piston, which by means of a reversing device either on the full piston surface or can be acted upon on the annular surface of the piston, in particular for the wedging in die casting machines, characterized in that each working piston (1, 1 a) associated with a slide (26) which controls the sequence and has a pressure surface (28) which is connected to the outlet side of the working piston (1, 1a), and that the control slide (26) of all working pistons (1, l a) against a common Restoring force that is smaller than all of the control spool pressure surfaces (28) forces acting together, but greater than those on those in number by one reduced spool pressure surfaces acting forces, are movable to the to release the full drainage cross-section.

2. Synchronization control device according to claim 1, characterized in that of the pressure surface (28) of each control slide (26) a nozzle bore (29) passes through the control slide body, which is shown in the closed position of the control slide (26) ensures a minimum flow.

3. Synchronization control device according to claims 1 and 2, characterized in that that the restoring force acts on a support body (23) via which the control slide are kept at a small distance (27) and only lean on it when on their pressure surfaces (28) act forces.

4. Synchronization control device according to claims 1 to 3, characterized in that the restoring force by means of a spring (24) is applied.

5. synchronization control device according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the restoring force is applied by means of a pressure piston.

6. synchronization control device according to claim 5, characterized in that the restoring piston (23) from the inlet side (13, 21) of the working piston (1, la) is acted upon.

7. synchronization control device according to claim 6, characterized in that the restoring piston area is smaller than the sum of all control spool pressure areas and greater than the sum of those reduced by one Control spool pressure surfaces. B. synchronization control device according to claims 1 to 7, characterized in that the control device (17) by a bypass valve (14) is bridged, which is effective when the control spool pressure surfaces (28) are connected to the inlet side of the working piston (1, 1 a). Considered Publications German Patent No. 803 020.