DE3007802A1

DE3007802A1 - Kuehlung von druckgiessmaschinen

Info

Publication number: DE3007802A1
Application number: DE19803007802
Authority: DE
Inventors: Werner Brugger; Siegfried Erhard
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1980-10-30
Also published as: IT8021152A0; JPS55141370A; FR2453697A1; ES490487A0; ES8101430A1; GB2047586A; ES489811A0; BE882695A; ES8100931A1

Description

Kühlung von Druckgiessmaschinen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen der Einpressvorrichtung und der Giessform einer Druckgiessmaschine, welche über eine gemeinsame Speiseleitung mit Hilfe eines darin angeordneten Absperrorgans an eine Kühlmittelquelle anschliessbar bzw. davon abtrennbar sind sowie ein Kühlsystem zur Durchführung des Verfahrens bei dem die Kühlmittelkreisläufe der Einpressvorrichtung und der Giessform mit der gemeinsamen und durch ein Ansperrorgan an die Kühlmittelquelle anschliessbaren bzw. davon abtrennbaren Speiseleitung verbunden sind.

Solche Kühlsystene sind bekannt (DE-AS 28 05 207 und 28 05 215). Mit ihnen sollen die bei herkömmlichen Kühlsystemen mit handbetätigbarem Absperrventil auftretenden Betriebsstörungen vermieden und der Kühlwasserverbrauch verringert werden. Zu diesem Zweck sind sowohl bei der Giessform als auch bei der Einpressvorrichtung der Vorlauf und der Rücklauf je durch ein Mischventil miteinander verbunden. Die Mischventile sind überdies an einem Frischwasserzulauf und an einem Kühlwasserabfluss angeschlossen. In jedem Vorlauf ist zudem je eine Umwälzpumpe notwendig. Die stufenlose Verstellung der beiden Mischventile erfolgt über eine elektrische Verstellvorrichtung, die von einer elektronischen Ueberwachungseinrichtung in Abhängigkeit von Thermo-

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fühlern gesteuert ist. Die Thermofühler sind in der Giessform, der Einpressvorrichtung, in den Vor- und/oder Rückläufen angeordnet.

Mit dieser bekannten Vorrichtung lässt sich vermutlich der angestrebte Kühleffekt und eine Reduktion des Kühlmittelbedarfes erreichen. Nachteilig ist hier indessen der grosse apparative Aufwand mit den Mischventilen, den Umwälzpumpen, der elektrischen Verstellvorrichtung, der elektronischen Ueberwachungseinrichtung und den Thermofühlern.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, bei ebenfalls reduziertem Kühlwasserverbrauch eine wirksame Kühlung der besagten Druckgiessrnaschinenteile zu bewerkstelligen mit einem im Vergleich zum bekannten wesentlich Verringerten Aufwand an Einrichtungen.

Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass in der gemeinsamen Speiseleitung die Kühlmittelzufuhr in einem mit den Giesszyklen koordinierten Aussetzbetrieb erfolgt. Hierdurch entsteht der Vorteil, dass die Maschinenteile nur dann gekühlt werden, wenn dort durch das Giessmetall eine Erwärmung eintritt, wodurch eine Kühlmitteleinsparung eintritt.

Vorzugsweise erfolgt die Kühlmittelversorgung der Einpressvorrichtung aus der gemeinsamen Speiseleitung in einem auf die Phasen des Formfüllvorganges abgestimmten Aussetzbetrieb. Dies hat den Vorteil, dass die Giessform

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und die Einpressvorrichtung dem dortigen Wärmeanfall entsprechend gezielt und daher mit geringstem Kühlmittelverbrauch gleichmässig gekühlt werden.

Die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Maschinensteuerung fernsteuerbares Wegeventil als das Absperrorgan vorgesehen ist. Hierdurch entfallen gegenüber der vorbekannten Vorrichtung die Mischventile,, die Verstellvorrichtung, die elektronische Ueberwachungseinrichtung und die Thermofühler.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einer an die gemeinsame Speiseleitung angeschlossene Leitung zu einem besonderen Verteilerblock für die Kühlmittelkreisläufe des Giessstempels und der Füllbüchse der Einpressvorrichtung ein zweites fernsteuerbares Wegeventil vorgesehen ist, wobei zur Fernsteuerung der Wegeventile je ein in die Maschinensteuerung integrierter, einstellbarer Zeittaktschal·ter (timer) vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass die gezielte Kühlmittelzufuhr mit wenigen, einfachen und handelsüblichen Teilen bewerkstelligt werden kann.

Weiter kann vorgesehen sein, dass der Zeittaktschalter zur Fernsteuerung des zwischen Kühlmittelquelle und gemeinsamer Speiseleitung angeordneten Wegeventils einen Einstellbereich für die Taktzeit aufweist, der mindestens der Zeitdauer eines Giesszyklus entspricht. Ebenso kann der

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Zeittaktschalter zur Fernsteuerung des zweiten Wegeventils einen Taktzeiteinsteilbereich aufweisen, der mindestens
der Zeitspanne vom Einfüllen der Metallschmelze in die Füllbüchse bis zum Ende des Formfüllvorganges entspricht. Dadurch kann die optimale Kühldauer gewählt und gegenüber einer von Temperaturfühlern abhängigen steuerung störungsfrei sichergestellt werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kühlsystems für

Druckgiessmaschinen gemäss der Erfindung und
Fig. 2 ein Zeitdiagramm des Kühlmittelflusses im Kühlmittelsystem nach Fig. 1.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 das
Kühlsystem für eine Druckgiessmaschine und die Bezucjszahl 2 deren Maschinensteuerung. Die gemeinsame Speiseleitung 3 des Kühlsystems ist über eine Anschlussstelle 4 an eine Kühlwasserquelle angeschlossen. Von der gemeinsamen
Speiseleitung 3 zweigen zwei Leitungsäste 5 und 6 ab, die zu den beiden Verteilblöcken 7 und 8 führen. Vom Verteilblock 7 führen verschiedene Kühlwasserleitungen 9 zur beweglichen Formhälfte der Druckgiessmaschine (nicht dargestellt) . In den Kühlwasserleitungen 9 ist die Durchflussmenge des Kühlwassers mit Hilfe von Regulierventilen 10 von Hand oder fernbetätigt einstellbar. In analoger Weise führen vom Verteilblock 8 Kühlwasserleitungen 11 zur ebenfalls nicht

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gezeigten festen Formhälfte der Druckgiessmaschine, wobei die Kühlwassermenge wiederum mittels Regulierventile 12 manuell oder ferngesteuert einstellbar ist. Von den beiden nicht dargestellten Formhälften führen Ableitungen 13 zur Rücklaufleitung 14 und von dort in ein Sammelbecken oder einen Abwasserkanal 15.

Ein weiterer Leitungsast 16 führt von der gemeinsamen Speiseleitung 3 zu dem der Einpressvorrichtung 17 zugeordneten Verteilblock 18. Von diesem führt eine Kühlwasserleitung 19 zum Giesstempel 20, wobei die Kühlwasser— menge durch das handbetätigte Regulierventil 21 'dosierbar ist. Ein weiteres handbetätigbares Regulierventil 22 dosiert die Kühlwassermenge_r die durch eine Kühlwasserleitung 23 der Füllbüchse 24 zugeleitet wird. Die Regulierventile 21 und 22 könnten auch fernbetätigt sein. Kühlwasserableitungen 25 und 26 führen das erwärmte Rücklaufwasser aus dem Giessstempel 20 bzw. der Füllbüchse 24 über eine Rücklaufleitung 27 in das Sammelbecken bzw. den Abwasserkanal 15.

Es ist zwischen der gemeinsamen Speiseleitung und der Anschlussstelle 4 ein fernsteuerbares Wegeventil 28 angeordnet. Weiter ist zwischen der gemeinsamen Speiseleitung und dem zum Verteilblock 18 für die Einpressvorrichtung 17 führenden Leitungsast 16 ein zweites fernsteuerbares Wegeventil 29 angeordnet, das den Kühlwasserzufluss zur Einpressvorrichtung 17 getrennt vom übrigen System freigeben oder unterbrechen kann. Die beiden Wegeventile

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und 29 werden von je einem Zeittaktschalter (timer) 30 bzw. 31, die in der Maschinensteuerung 2 angeordnet sind, gesteuert. Die Taktzeit der Zeittaktschalter 30 und 31 ist einstellbar, wobei der Einstellbereich für den dem Wegeventil 28 am Eingang der gemeinsamen Speiseleitung 3 zugeordneten Zeittaktschalter 30 mindestens der Zeitdauer eines Giesszyklus entspricht. Der Einstellbereich des anderen Zeittaktschalters 31 entspricht mindestens der Zeitspanne die mit dem Einfüllen der Metallschmelze in die Füllbüchse 24 beginnt und bis zu der Beendigung des Formfüllvorganges dauert. Die Maschinensteuerung startet die Zeittaktschalter 30_f31 jeweils beim Nullwert von deren individuell eingestellter Taktzeit, wobei diese die zugeordneten Wegeventile 28,29 Öffnen. Nach Ablauf der individuell an den Zeittaktschaltern 30 und 31 eingestellten Taktzeit veranlasst der betreffende Zeittaktschalter 30 oder 31 das Schliessen jeweils des zugehörigen Wegeventils 28 oder 29 und damit eine Unterbrechung der Kühlmittelzufuhr zum entsprechenden Teil der Druckgiessmaschine.

Im Zeitdiagramm gemäss der Fig. 2 ist auf der Ordinate der Kühlwasserzufluss zum gesamten Kühlsystem 1 (obere Kurve) und zum Kühlmittelkreislauf der Einpressvorrichtung 17 (untere Kurve) dargestellt. Die linear eingeteilte Abszisse zeigt den zeitlichen Ablauf der Kühlwasserzufuhr. Die mit grossen Buchstaben entlang der Abszisse bezeichneten Zeitpunkte beziehen sich auf den Giesszyklusbeginn

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A_f den Beginn B des Einfüllens des schmelzflüssigen Metalls in die Füllbüchse 24 durch eine automatische Zuführeinrichtung oder den Start der ersten Phase des Formfüllvorganges (langsamer Vorlauf), den Beginn C des Oeffnens der Giessform, das Ende D einer zusätzlichen Kühlzeit t, für die Einpressvorrichtung 17, das Ende E des Giesszyklus und das Ende F einer zusätzlichen Kühlzeit t für die Giessform.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zu Beginn des Giesszyklus (Zeitpunkt A) vom Zeittaktschalter 30 in der Maschinensteuerung 2 das Wegeventil 28 am Eingang der gemeinsamen Speiseleitung 3 geöffnet, so dass ein Kühlmittelzufluss zu den Verteilerblöcken 7 und 8 stattfindet. Dem Beginn des Giesszyklus entspricht das Schliessen der Form. Zu einem späteren Zeitpunkt wird das schmelzflüssige Metall von Hand oder mittels einer automatischen Vorrichtung in die Füllbüchse 24 eingefüllt (Zeitpunkt B). Gleichzeitig mit dem Beginn des Einfüllens des schmelzflüssigen Metalles im Falle automatischer Zuführung desselben oder beim Anbeginn der ersten Phase des Formfüllvorganges (langsamer Vorlauf) im Falle handbetätigter Metallzuführung gibt der Zeittaktschalter 31 in der Maschinensteuerung 2 dem Wegeventil 29 für die Einpressvorrichtung 17 einen Oeffnungs- befehl und das Kühlwasser wird über den Verteilblock 18 den Kühlkreisläufen des Giessstempels 20 und für die Einpress vorrichtung 17 der Füllbüchse 24 zugeführt. Die Taktzeit des dem Wegeventil 29 zugeordneten Zeittaktschalters 31 ist

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derart eingestellt, dass dieser das Wegeventil 29 bis zum Ablauf der zusätzlichen Füll zeit t, (Zeitpunkt D) im Anschluss an das Oeffnen der Giessform (Zeitpunkt C) offen hält und es beim Erreichen des Zeitpunktes D schliesst. Während des Oeffnens der Form und bis zur Entnahme des Gussstückes (Zeitpunkt E) hält der Zeittaktschalter 30 das Wegeventil 28 am Eingang der gemeinsamen Speiseleitung 3 offen. An die Entnahme des Gussstückes (Zeitpunkt E) schliesst die einstellbare zusätzliche Kühlzeit t„ für die Giessform an, die ebenfalls mit der Einstellung am Zeittaktschalter wählbar ist. Nach Ablauf der zusätzlichen Kühlzeit t_?/ d.h., zum Zeitpunkt F, gibt der Zeittaktschalter 30 seinen Schliessbefehl an des Wegeventil 28 am Eingang der gemeinsamen Speiseleitung 3. Der Kühlwasserzufluss bleibt unterbrochen, solange der Giessform und der Einpressvorrichtung 17 keine Wärme durch das Giessmetall zugeführt wird bzw. solange die Giessform offen ist. Erst mit Beginn des nächsten Giesszyklus, (Zeitpunkt A) wie derholt sich der beschriebene Arbeitsablauf. Wesentlich und augenfällig an diesem Kühlsystem ist, dass lediglich im Verlaufe des Giesszyklus, während dessen durch das heisse Metall der Giessform und der Einpressvorrichtung Wärme zugeführt wird,der Kühl wasserzufluss zu diesen Teilen aufrechterhalten bleibt. Damit wird eine gleichmässige wirksame Kühlung der genannten Maschinenteile ohne Unterkühlung derselben und mit geringstem Kühlwasserverbrauch erreicht.

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Das erfindungsgemäße Verfahren dient also zum Kühlen der Einpressvorrichtung und der Giessform einer Druckgiessmaschine. Diese Teile sind über eine gemeinsame Speiseleitung mit Hilfe eines darin angeordneten Absperrorgans an eine Kühlmittelquelle anschliessbar bzw. davon abtrennbar. Um mit geringem Aufwand eine gleichmässige, wirksame Kühlung bei verringertem Kühlwasserverbrauch zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass in der gemeinsamen Speiseleitung die Kühlmittelzufuhr in einem mit den Giesszyklen koordinierten Aussetzbetrieb erfolgen soll. Zusätzlich soll die Kühlmittelversorgung der Einpressvorrichtung aus der gemeinsamen Speiseleitung in einem auf die Phasen des Formfüllvorganges abgestimmten Aussetzbetrieb erfolgen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst je ein fernsteuerbares Wegeventil am Eingang der gemeinsamen Speiseleitung sowie zwischen dieser und einer zur Versorgung der Einpressvorrichtung dienenden Zweigleitung. Zur Betätigung der Wegeventile ist in der Maschinensteuerung je ein Zeittaktschalter mit entsprechend der Zykluszeit bzw. den Phasen des Formfüllvorganges einstellbaren Taktzeit vorgesehen.

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Claims

PATENTANWÄLTE MANlTZ, FINSTRRWALD i QiÄMKOW Gebrüder Bühler AG München, den 29.2.1980 CH-9240 Uzwil B 2160 Kühlung von Druckgiessmaschinen Patentansprüche

1. Verfahren zum Kühlen der Einpressvorrichtung und der Giessform einer Druckgiessmaschine, welche Teile über eine gemeinsame Speiseleitung mit Hilfe eines darin angeordneten Absperrorgans an eine Kühlmittelquelle anschliessbar bzw. davon abtrennbar sind_f dadurch gekennzeichnet, dass in der gemeinsamen Speiseleitung die Kühlmittelzufuhr in einem mit den Giesszyklen koordinierten Aussetzbetrieb erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelversorgung der Einpressvorrichtung aus der gemeinsamen Speiseleitung in einem auf die Phasen des Formfüllvorganges abgestimmten Aussetzbetrieb erfolgt.

3. Kühlsystem für Druckgiessmaschinen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch .· 1 oder 2, bei dem die Kühlmittelkreisläufe (16,18,19,21-23,25-27 und 5-15) der Einpressvorrichtung (17) und der Giessform mit der gemeinsamen und durch ein Absperrorgan (28) an die Kühlmittelquelle anschliessbaren bzw. davon abtrennbaren Speiseleitung (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Maschinensteuerung (2) fernsteuerbares

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Wegeventil (28) als das Absperrorgan vorgesehen ist.

4. Kühlsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer an die gemeinsame Speiseleitung (3) angeschlossene Leitung (16) zu einem besonderen Verteilerblock (18) für die Kühlmittelkreisläufe (16,18,19, 21-23,25-27) des Giessstempels (20) und der Füllbüchse (24) der Einpressvorrichtung (17) ein zweites fernsteuerbares Wegeventil (29) vorgesehen ist.

5. Kühlsystem nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennze chnet, dass zur Fernsteuerung der Wegeventile (28, 29) je ein in die Maschinensteuerung (2) integrierter, einstellbarer Zeittaktschalter (30,31) (timer) vorgesehen ist.

6. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeittaktschalter (30) zur Fernsteuerung des zwischen Kühlmittelquelle und gemeinsamer Speiseleitung (3) angeordneten Wegeventils (28) einen Einstellbereich für die Taktzeit aufweist, der mindestens der Zeitdauer eines Giesszyklus entspricht.

7. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeittaktschalter (31) zur Fernsteuerung des zweiten Wegeventils (29) einen Taktzeiteinsteilbereich aufweist, der mindestens der Zeitspanne vom Einfüllen der

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Metallschmelze in die Füllbüchse (24) bis zum Ende des Formfüllvorganges entspricht.

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