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EP 0 936 009 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.05.2003 Patentblatt 2003/21 |
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Anmeldetag: 11.02.1998 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B22D 17/14 |
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Ventilvorrichtung, insbesondere Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss
Valve assembly, in particular die-casting venting valve assembly
Dispositif de soupape, notamment pour l'évacuation du moule en coulée sous pression
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT CH DE ES FR GB IT LI SE |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.08.1999 Patentblatt 1999/33 |
| (73) |
Patentinhaber: V.D.S. Vacuum Diecasting Service SA |
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1817 Brent/Montreux (CH) |
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Erfinder: |
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- Bigger, René
1817 Brent / Montreux (CH)
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| (74) |
Vertreter: AMMANN PATENTANWAELTE AG BERN |
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Schwarztorstrasse 31 3001 Bern 3001 Bern (CH) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 3 912 006 DE-C- 4 302 798
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DE-A- 4 216 773
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung, insbesondere auf
eine Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss gemäss Patentanspruch 1.
[0002] Eine Anzahl von Entlüftungsventil-Vorrichtungen für den Druckguss, beispielsweise
gemäss DE-C-43 02 798 werden durch Metallbeaufschlagung betätigt, indem die Vorrichtung
einen Kraftaufnehmer aufweist, auf den das Giessmaterial wirkt, wobei der Kraftaufnehmer
mit dem beweglichen Verschlussteil des Entlüftungsventils in mechanischer Wirkverbindung
steht. Die dadurch erzielten Schliesszeiten sind zwar sehr schnell, wodurch es möglich
ist, auch im Hochgeschwindigkeits-Druckbereich zu arbeiten, doch ist dabei nachteilig,
dass durch den nötigen Steuerhub des Kraftaufnehmers flüssiges Metall bei jedem Einpresshub
auch in dessen Führungsbohrung eindringt. Dies führt zu Verschleiss am Steuerkolben
sowie in dessen Führungsbohrung. Auch sind Kaltaufschweissungen an diesen Stellen
bekannt, die zum Blockieren der Steuerkolben führen können. Schon bei geringer Beeinträchtigung
dieser Steuerfunktion schliesst der Absaugkolben zu langsam und dabei dringt das flüssige
Metall in das Entlüftungsventil ein, erstarrt dort und blockiert die ganze Vorrichtung.
Dies führt zu hohen Maschinenstillstands- sowie Wartungskosten. Ausserdem haben solche
Ventilvorrichtungen viele mechanische Teile und die Offenhaltekraft beim Entlüftungsvorgang
muss gering sein, um einer schnellen Schliesszeit nicht entgegenzuwirken.
[0003] Es wurde versucht, die oben geschilderten Nachteile dadurch zu beseitigen, dass das
Steuerorgan der Ventilvorrichtung nicht mehr durch das Giessmaterial beaufschlagt
wird, sondern über eine elektrische Steuerschaltung geschlossen wird. Aus der DE-A-39
12 006 ist eine Gasabzugsvorrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-Spritzgiessvorrichtung
bekannt, bei der ein Gasabzugsteuerventil durch eine Kombination einer Steuerschaltung
mit einer Ventilantriebseinrichtung in höher Geschwindigkeit geschlossen werden kann.
Diese Vorrichtung, von der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 ausgegangen wird, beinhaltet
eine relativ aufwendige Steuerschaltung, wobei die eigentlichen Steuerventile durch
Servoventile vorgesteuert werden, um schnelle Schaltzeiten zu erreichen. Dabei müssen
die eigentlichen Steuersignale verstärkt, umgewandelt und an vorhandene Schnittstellen
angepasst werden.
[0004] Aus der DE-A-42 16 773 ist schliesslich eine Druckguss-Vorrichtung bekannt, worin
die Auslöseeinrichtung einen in den Giesslauf eingreifenden Metallsensor mit anschliessender
Schalteinrichtung aufweist, wobei das Ventil verzögert geschlossen wird.
[0005] Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine Ventilvorrichtung anzugeben, die auch als Entlüftungsventil-Vorrichtung für den
Hochgeschwindigkeits-Druckguss verwendbar ist und die einerseits einen einfachen Aufbau
mit wenigen Komponenten und somit einen kostengünstigen Aufbau aufweist und andererseits
sehr kurze Verschlusszeiten ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit der Ventilvorrichtung
gemäss Patentanspruch 1 gelöst.
[0006] Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
- Figur 1
- zeigt die Erfindung anhand einer schematisch dargestellten Entlüftungsventil-Vorrichtung,
und
- Figur 2
- zeigt die Verwendung der Vorrichtung von Fig. 1 auf einer Druckgussmaschine.
[0007] Wie bereits eingangs erwähnt, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventilvorrichtung
dahingehend zu verbessern, dass keine mechanischen Einflüsse den schnellen Schliessvorgang
auch bei längerem Betrieb beeinträchtigen können. Dies bedeutet, dass das Einspritzen
von flüssigem Metall in das Entlüftungsventil zu vermeiden ist. Ausserdem sollte eine
solche Vorrichtung möglichst wenige Komponenten und klare Schaltstellungen aufweisen.
Die Ansteuerung sollte einfach sein und ohne Servoventile auskommen, d. h. direkt
angesteuert werden. Das Steuersignal zum Schliessen des Entlüftungsventils sollte
ohne Verstärkung, Umwandlung und Anpassung an eventuelle Schnittstellen auskommen,
also ebenfalls direkt zum Steuern geeignet sein. Wichtig ist, dass der eigentliche
Schliessvorgang der Ventilvorrichtung in nur wenigen Millisekunden abgeschlossen ist,
d. h. die Schliesszeit eines solchen Entlüftungsventils soll der Schliesszeit eines
metallbeaufschlagten Ventils nicht oder nur unwesentlich nachstehen.
[0008] Aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in der Form einer Entlüftungsventil-Vorrichtung
wird hervorgehen, dass der oben angedeutete Anforderungskatalog vollumfänglich erfüllt
werden kann.
[0009] In der Figur 1 erkennt man die beiden Ventilblöcke 1 und 2, die Entlüftungskanalplatte
3 mit der ersten Entlüftungsbohrung 5, der zweiten Entlüftungsbohrung 4 und der dritten
Entlüftungsbohrung 9 und den zwischen dem Ventilblock 1 und der Entlüftungskanalplatte
3 verlaufenden Entlüftungskanal 6. Die Trennfläche der Druckgussform zwischen der
Entlüftungskanalplatte 3 und dem Ventilblock 1 ist mit TRF angedeutet.
[0010] Der funktionelle Teil der Entlüftungsventil-Vorrichtung enthält den Steuerkolben
7, der über einen ersten Mitnehmerbolzen 11 mit einem Hebel 15 verbunden ist, der
an einem Ende an einem Lagerbolzen 12 gelenkig gelagert ist und an dessen anderem
Ende über einen zweiten Mitnehmerbolzen 11A der Ventilkolben 8 angelenkt ist, der
in der ersten Entlüftungsbohrung 5 geführt ist, um diese abzuschliessen. Der Hebel
15 bzw. der Lagerbolzen 12 ist in einem Lagerbock 16 gelagert und der Steuerkolben
7 ist im Ventilblock 1 und in einer Führung 10 geführt.
[0011] Ferner erkennt man den Formeinsatz 13 der festen Formhälfte sowie den Formeinsatz
14 der beweglichen Formhälfte sowie den Formrahmen 18 der festen Formhälfte und den
Formrahmen 17 der beweglichen Formhälfte.
[0012] Die Steuerung der Schliessbewegung des Ventilkolbens 8 erfolgt über den Steuerkolben
7, der über ein direkt steuerbares High-Response-Ventil (HR-Ventil) ohne zusätzliche
elektronische Verstärkung gesteuert wird. Solche Ventile sind speziell massenarm,
hitzebeständig und sehr leistungsstark mit extrem kurzer Schaltzeit. Das HR-Ventil
21 ist an eine Druckleitung 40 angeschlossen, die von einer Druckquelle 25 versorgt
wird, wobei der Ausgang der Druckleitung dieses Ventils mit dem Steuerkolben 7 verbunden
ist und auf die erste Druckfläche F1 zum Betätigen des Steuerkolbens wirkt und damit
zum Öffnen des Absaugkolbens 8 dient. Das HR-Ventil 21 weist eine Entlüftung 21R auf,
wobei der Querschnitt der Entlüftungsleitung 41 mindestens zweimal so gross ist wie
der Querschnitt der Druckleitung 42 und dabei möglichst kurz ist, um einen sehr schnellen
Druckabfall in der Druckleitung zum Steuerkolben zu bewirken. Aus Figur 1 geht ferner
hervor, dass das HR-Ventil 21 direkt am Ventilblock angebaut ist.
[0013] Der Steuerkolben 7 ist ferner über ein zweites Steuerventil 20 mit einer zweiten
Druckleitung 42 verbunden, die mit der ersten Druckleitung 40 über das zweite Steuerventil
20 verbunden werden kann, wobei die Druckleitung 42 auf die zweite Schaltfläche F2
wirkt, um den Steuerkolben 7 in Schliessrichtung zu bewegen und damit den Ventilkolben
8 zu schliessen.
[0014] Der Steuerkolben 7 ist demzufolge ein doppelwirkender Pneumatikzylinder, wobei über
das zweite Steuerventil 20 sofort ab Zyklusbeginn "Absaugen" der Steuerkolben 7 in
Schliessrichtung geladen wird, d. h. der pneumatische Druck liegt vor dem eigentlichen
Steuersignal zum Schliessen des Ventils auf beiden Seiten des doppelwirkenden Steuerkolbens
an. Dadurch ist bei der gesteuerten Entlüftung des HR-Ventils über Entlüftungsleitung
41 und dadurch bewirkten plötzlichen Druckabfall in der Druckleitung 40 zwischen dem
HR-Ventil und Druckfläche F1 die schnellstmögliche Reaktion sowie Schaltzeit gegeben,
um die Schliessbewegung durchzuführen. Zudem wirkt der Hebel 15 als Übersetzung zu
dem zu schliessenden Ventilkolben 8, um den Steuerhub des Steuerkolbens so klein wie
möglich zu halten. Daraus entsteht ein schnellstmöglicher Steuerhub am Steuerkolben
7, der in kürzester Zeit zurückgelegt werden kann, um den Ventilkolben 8 zu schliessen.
[0015] Mit der Ziffer 22 ist die eigentliche Steuerschaltung angegeben, worin man neben
dem bereits erwähnten zweiten Steuerventil 20 das mit der Vakuumquelle 26 verbundene
Vakuumventil 19 sowie die sogenannte SPS-Steuerung 23 erkennt, wobei SPS für Speicher-Programmierbare
Steuerung steht. Die SPS-Steuerung 23 ist in diesem Beispiel mit der Druckgussmaschinen-Steuerung
24 verbunden, kann aber auch mit einer externen Hilfssteuerung verbunden sein. Man
erkennt bei dieser SPS-Steuerung 23 die Eingänge A, B, C, D, die für A = Eingang Vakustart,
B = Eingang Vakustop-Laden, C = Eingang Vakustop-HR-Ventil 21, und D = Eingang elektrische
Eingangsspannung stehen und die Ausgänge A', B', C', die für A' = Ausgang Vakustart,
B' = Ausgang Vakustop-Laden und C' = Vakustop-HR-Ventil 21 stehen.
[0016] Ferner erkennt man die Vakuumleitung 43, die die Vakuumquelle 26 mit den Entlüftungsbohrungen
4, 5 und 9 verbindet. Ausserdem erkennt man die verschiedenen elektrischen Leitungen
44 zwischen Ausgang A' und Vakuumventil 19, Leitung 45 zwischen Ausgang Vakustop-Laden
und zweites Steuerventil 20 und Leitung 46 zwischen Ausgang Vakustop-HR-Ventil 21
und HR-Ventil 21.
[0017] In Figur 2 ist schematisch die Verwendung der Vorrichtung gemäss Figur 1 auf einer
Druckgussmaschine dargestellt. Die Entlüftungsventil-Vorrichtung ist schematisch in
einer Einheit 27 zusammengefasst, wobei das HR-Ventil 21 inbegriffen ist und die Entlüftungsbohrung
9 sowie der Entlüftungskanal 6 ersichtlich sind sowie die SPS-Steuerung 23. Diese
SPS-Steuerung 23 ist mit einem Signalgeber "Vakustop" 34 verbunden, der wiederum mit
dem Signalauslöser "Vakustop" 33 in Wirkverbindung steht. Der Schaltpunkt Vakustop
33 befindet sich auf dem Giess- oder Einpresskolben 32, der in der Giesskammer 31
geführt ist. Ferner sind dargestellt die feste Druckgussform-Hälfte 35 sowie die bewegliche
Druckgussform-Hälfte 36 und die Druckgussmaschinenplatten 37. Dem Entlüftungskanal
6 schliesst sich der Formhohlraum 28 sowie der Angusskanal 29 an, der, nach dem Füllvorgang,
mit dem Pressrest 30 verbunden ist.
[0018] Als SPS-Steuerung kann eine solche neuester Generation verwendet werden, die im normalen
Programmablauf mit Programmschritten von ca. 30 Millisekunden arbeitet und bei der
der Steuerbefehl zur Ansteuerung des HR-Ventils vom normalen Programmablauf ausgeklammert
werden kann, so dass diese spezielle Steuerfunktion in weniger als einer Millisekunde
ausgeführt werden kann. Die Steuerungen arbeiten mit einer üblichen Betriebsspannung
von 24 Volt Gleichstrom. Ausserdem ist das HR-Ventil 21 mit digitaler Logik ausgestattet.
[0019] Die Funktionsweise der Entlüftungsventil-Vorrichtung ist die folgende: Bei Giessbeginn
liegt ein Druck von maximal 8 bar an der Druckfläche F1 des doppelwirkenden Steuerkolbens
7 an. Die Druckgussform ist offen und der letzte Abguss ist über den Druck an F1 ausgestossen
worden. Die Druckgussform wird von der Druckgussmaschine geschlossen, das flüssige
Metall wird in die Giesskammer 31 geschüttet und die Druckgussmaschinen-Steuerung
24 gibt den Zyklusstart für den Einpressvorgang frei. Mit einer Verzögerung von beispielsweise
0,5 Sekunden wird das Evakuieren von Luft und Gasen aus der Druckgussform, Giessläufen
und Giesskammer von der Druckgussmaschinensteuerung 24 über Eingang A und Ausgang
A' gestartet und das Vakuumventil 19 öffnet. Die Luft und die Gase in der Druckgussform
werden über die Entlüftungsbohrungen 4, 5 und 9 sowie über den Entlüftungskanal 6,
der das Entlüftungsventil mit dem Formhohlraum 28 der Druckgussform verbindet, durch
die Vakuumquelle 26 abgesogen und in einen Vakuumtank geleitet.
[0020] Gleichzeitig wird das zweite Steuerventil 20 direkt von der SPS-Steuerung 23 oder
über den Eingang B und Ausgang B' gestartet und geöffnet, der Druck bei F2 steigt
auf maximal 8 bar und der Steuerkolben ist geladen. Der Einpresskolben 32 wird mit
hoher Geschwindigkeit vorwärtsgetrieben, bis er am Pressrest 30 aufschlägt. Kurz davor
wird das Steuersignal über den Signalgeber 34 an Eingang C und Ausgang C' zum HR-Ventil
21 gegeben. Nach Eingang des Steuersignals öffnet sich das HR-Ventil von 0 bis 100
% in weniger als zwei Millisekunden und entlüftet über den Ausgang 21R. Dabei fällt
der Druck auf der ersten Zylinderfläche F1 sehr schnell zusammen und der Steuerkolben
7 drückt den Ventilkolben 8 durch den schon bereits anliegenden Druck von maximal
8 bar an der Zylinderfläche F2 des Steuerkolbens 7 in die Verschlussbohrung der ersten
Entlüftungsbohrung 5 um diese abzuschliessen. Dabei wirkt der Steuerkolben 7 über
die Mitnehmerbolzen 11, die den Steuerkolben 7, den Hebel 15 sowie den Ventilkolben
8 miteinander koppeln und zusammen über den Lagerbolzen 12 und den Lagerbock 16 eine
Schliessvorrichtung bilden.
[0021] Für einen sehr kurzen Steuerhub am Steuerkolben 7 wurde beispielsweise beim Hebel
15 ein Verhältnis von 1 : 3 gewählt. Dieses Verhältnis kann auch ein anderes sein,
z.B. 1 : 2 bis 1 :5 . Nach einstellbarer Zeit geht das HR-Ventil 21 über C' wieder
auf die Stellung "normal offen" und stellt den Druck auf der Fläche F1 zum Anstossen
bzw. Öffnen des Entlüftungsventils bzw. des Absaugkolbens 8 wieder her.
[0022] Gleichzeitig gehen auch die Steuerventile 19 und 20 auf ihre Grundstellung zurück
und der Druck bei F2 fällt auf 0 bar ab, der Ventilkolben 8 kann geöffnet werden.
Mechanisch ist die Steuerhubbegrenzung in Schliessrichtung des Entlüftungsventils
durch das gleichzeitige Auftreffen des Steuerkolbens 7 und des Ventilkolbens 8 auf
den Ventilblock 2 gegeben. Der Ventilkolben 8 schliesst dabei die Entlüftungsbohrung
5 zum Entlüftungskanal 6 bündig ab, damit kein flüssiges Metall in die Entlüftungsbohrung
5 des Ventilblockes 1 eindringen kann.
[0023] Die Steuerhubbegrenzung in Öffnungsrichtung des Ventilkolbens 8 ist durch den Steuerkolben
7 gegeben, der am Ventilblock 1 ansteht. Die genau definierte Offenhaltung des Absaugkolbens,
d. h. des gesamten Entlüftungsventils, ist bei gleichem und gleichzeitigem Druck auf
die Differenzflächen F1 und F2 des Steuerkolbens 7, der auch als Differentialkolben
bezeichnet werden kann, gegeben. Dabei ist die Druckfläche F1, d. h. öffnungsseitig,
grösser als die Druckfläche F2, beispielsweise im Verhältnis von 2 :1 .
[0024] Bei den sehr kurzen erzielten Schliesszeiten von beispielsweise vier Millisekunden,
gemessen ab Ausgang C' der SPS-Steuerung 23, kann der Schaltpunkt für das Steuersignal
je nach Einpresskolben-Geschwindigkeit fest eingestellt werden. Das Ziel ist ein fester
Schaltpunkt, der unabhängig von Einpresskolben-Geschwindigkeit, Grösse der Druckgussform
oder der Druckgussmaschine ist. Dabei können Kolbengeschwindigkeiten bis zu sieben
Meter/Sekunde vorkommen. Dies ergibt einen festen Schaltpunkt für den Signalauslöser
Vakustop 33, der beispielsweise 42 mm vor dem Pressrest liegen kann.
[0025] Das Steuersignal zum HR-Ventil 21 könnte auch von anderen Quellen stammen, beispielsweise
von der Druckgussmaschinen-Steuerung 24, von sonstigen Metallfühlern oder Drucksensoren,
akustischen Detektoren oder Thermofühlern oder sonstigen elektronischen Kontakten.
Dies ist durch die Flexibilität der verwendeten SPS-Steuerung 23 möglich.
[0026] Die Entlüftungsventil-Vorrichtung wurde in Zusammenhang mit einer Hochgeschwindigkeits-Druckgussvorrichtung
beschrieben, doch ist es möglich, eine solche Ventil-Vorrichtung auch für andere Giessvorrichtungen
zu verwenden, z. B. für Niederdruck-Giessen oder Spritzgiessen.
1. Ventil-Vorrichtung, insbesondere Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss,
mit einem einen Kanal abschliessenden Ventilkolben (8), dessen Schliessbewegung über
eine elektrische Steuerschaltung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zu schliessende Ventil durch einen pneumatischen Steuerkolben (7) betätigbar
ist, der als doppelwirkender Differentialkolben ausgebildet ist, wobei die eine (F1)
seiner beiden Druckflächen über ein High-Response-Ventil (21) mit Druckluft zum Öffnen
und die andere Druckfläche (F2) über ein zweites Steuerventil (20) mit Druckluft zum
Schliessen beaufschlagbar sind, wobei das High-Response-Ventil (21) eine Entlüftung
(21R) aufweist, um den Druck zum Halten des Steuerkolbens in der Offenstellung innert
sehr kurzer Zeit abzubauen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das High-Response-Ventil (21) als auch.das zweite Steuerventil (20) von einer
Speicher-Programmierbaren Steuerung (23) gesteuert werden, wobei der Ausgang (C')
der Speicher-Programmierbaren Steuerung (23).direkt mit dem Eingang des High-Response-Ventils
(21) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher-Programmierbare Steuerung (23) ausserdem mit einem Vakuumventil (19)
verbunden ist, das zwischen einer Vakuumquelle (26) und Entlüftungs-Bohrungen (4,
5, 9) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (8) und der Steuerkolben (7) über einen Hebel (15) miteinander verbunden
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung vom Hebel (15) zum Steuerkolben (7) und zum Absaugbolzen (8) über
am Hebel angeordnete Mitnehmerbolzen (11) hergestellt ist, wobei das Verhältnis Drehpunkt
Hebel - Angriffspunkt Steuerbolzen zu Drehpunkt Hebel - Angriffspunkt Absaugventil
1 : 2 bis 1 : 5, vorzugsweise 1 : 3 beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Öffnungs-Druckfläche (F1) zur Schliess-Druckfläche (F2) am Steuerkolben
(7) 2 : 1 beträgt.
7. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Entlüftungsventil-Vorrichtung
in einer Druckgussmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgussmaschinen-Steuerung (24) über die Speicher-Programmierbare Steuerung
(23) das Vakuumventil (19) öffnet und die Luft und Restgase in der Druckgussform über
die Entlüftungsbohrungen (4, 5, 9) abgesogen werden und gleichzeitig das zweite Steuerventil
(20) geöffnet wird, um die Schliess-Druckfläche (F2) am Steuerkolben (7) mit Druckluft
zu beaufschlagen, wobei die Schliessbewegung des Steuerkolbens durch die Entlüftung
des High-Response-Ventils (21) bewirkt wird, wodurch der Ventilkolben (8) die erste
Entlüftungsbohrung (5) schliesst.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher-Programmierbare Steuerung (23) direkt mit dem High-Response-Ventil (21)
verbunden ist, wobei die Speicher-Programmierbare Steuerung (23) das Schliesssignal
durch den Einpresskolben (32) oder über andere Steuersignale erhält und ohne Zeitverzögerung
an das High-Response-Ventil (21) weiterleitet.
1. Valve device, particularly a venting valve device for die-casting, comprising a valve
piston (8) which closes a channel and whose closing movement is controlled by an electric
control circuit, characterised in that the valve to be closed is actuatable by a pneumatic control piston (7) which is in
the form of a double action differential piston one of whose pressure surfaces (F1)
is supplied with compressed air by a high response valve (21) in order to open while
its other pressure surface (F2) is supplied with compressed air by a second control
valve (20) in order to close, the high response valve (21) comprising a vent (21R)
in order to cancel the pressure maintaining the control piston in the open position
in a very short time.
2. Device according to claim 1, characterised in that both the high response valve (21) and the second control valve (20) are controlled
by a stored program control (23), the output (C') of the stored program control (23)
being directly connected to the input of the high response valve (21).
3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the stored program control (23) is further connected to a vacuum valve (19) disposed
between a vacuum source (26) and a number of venting bores (4, 5, 9).
4. Device according to one of claims 1 to 3, characterised in that the valve piston (8) and the control piston (7) are connected to each other by means
of a lever (15).
5. Device according to claim 4, characterised in that the connections between the lever (15) and the control piston (7) and the extraction
piston (8) are established by driving pins (11) provided on the lever, the ratio of
the distance between the pivot of the lever and the point of actuation of the control
piston and that between the pivot of the lever and the point of actuation of the extraction
valve being comprised between 1:2 and 1:5 and preferably equal to 1:3.
6. Device according to one of claims 1 to 5, characterised in that the ratio of the opening pressure surface (F1) to the closing pressure surface (F2)
of the control piston (7) is 2:1.
7. Application of the device according to one of claims 1 to 6 as a venting valve device
in a die-casting machine, characterised in that the die-casting machine control (24) opens the vacuum valve (19) via the stored program
control (23) and the air and residual gases in the die-casting mold are extracted
by the venting bores (4, 5, 9) while the second control valve (20) is simultaneously
opened in order to apply compressed air to the closing pressure surface (F2) of the
control piston (7), the closing movement of the control piston resulting from the
ventilation of the high response valve (21), whereby the valve piston (8) closes the
first venting bore (5).
8. Application according to claim 7, characterised in that the stored program control (23) is directly connected to the high response valve
(21), the stored program control (23) receiving the closing signal from the injecting
piston (32) or from other control signals and transmitting it to the high response
valve (21) without delay.
1. Dispositif de soupape, plus particulièrement un dispositif de soupape d'évacuation
pour la coulée sous pression, comprenant un piston de soupape (8) obturant un canal,
le mouvement de fermeture dudit piston étant commandé par un circuit de commande électrique,
caractérisé en ce que la soupape à fermer est capable d'être actionnée par un piston de commande pneumatique
(7) présentant la forme d'un piston différentiel à double action, de l'air comprimé
pouvant être admis, par l'intermédiaire d'une soupape High-Response (21), à l'une
de ses surfaces de pression (F1) pour l'ouverture, et par l'intermédiaire d'une deuxième
soupape de commande (20) à l'autre surface de pression (F2) pour la fermeture, ladite
soupape High-Response (21) étant munie d'une évacuation (21R) permettant de supprimer
très rapidement la pression de maintien du piston de commande en position ouverte.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que tant la soupape High-Response (21) que la deuxième soupape de commande (20) sont
commandées par une commande par programme enregistré (23), la sortie (C') de ladite
commande par programme enregistré (23) étant directement reliée à l'entrée de la soupape
High-Response (21).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la commande par programme enregistré (23) est en outre reliée à une soupape de vide
(19) diposée entre une source de vide (26) et des alésages d'évacuation (4, 5, 9).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le piston de soupape (8) et le piston de commande (7) sont reliés l'un à l'autre
par l'intermédiaire d'un levier (15).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la liaison entre le levier (15) et le piston de commande (7) et le piston d'aspiration
(8) est établie par des broches d'entraînement (11) agencées au levier, le rapport
de la distance entre le point d'appui du levier et le point d'attaque du piston de
commande à la distance entre le point d'appui du levier et le point d'attaque du piston
d'aspiration étant compris entre 1 : 2 et 1 : 3 et préférablement égal à 1 : 3.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rapport de la surface de pression d'ouverture (F1) à la surface de pression de
fermeture (F2) du piston de commande (7) est de 2 : 1.
7. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 en tant que dispositif
de soupape d'évacuation dans une machine de coulée sous pression, caractérisée en ce que la commande (24) de la machine de coulée sous pression ouvre da soupape de vide (19)
par l'intermédiaire de la commande par programme enregistré (23), l'air et les gaz
résiduels dans le moule de coulée sous pression sont aspirés par les alésages d'évacuation
(4, 5, 9) et la deuxième soupape de commande (20) est simultanément ouverte afin d'admettre
de l'air comprimé à la surface de pression de fermeture (F2) du piston de commande
(7), le mouvement de fermeture du piston de commande résultant de l'évacuation de
la soupape High-Response (21) et entraînant l'obturation du premier alésage d'évacuation
(5) par le piston (8) de la soupape.
8. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la commande par programme enregistré (23) est directement reliée à la soupape High-Response
(21), la commande par programme enregistré (23) recevant le signal de fermeture par
l'intermédiaire du piston d'injection (32) ou par d'autres signaux de commande et
transmettant sans délai ce signal à la soupape High-Response (21).

