DE3636936A1 - Druck- oder spritzgiessmaschine - Google Patents
Druck- oder spritzgiessmaschineInfo
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- DE3636936A1 DE3636936A1 DE19863636936 DE3636936A DE3636936A1 DE 3636936 A1 DE3636936 A1 DE 3636936A1 DE 19863636936 DE19863636936 DE 19863636936 DE 3636936 A DE3636936 A DE 3636936A DE 3636936 A1 DE3636936 A1 DE 3636936A1
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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
- B22D17/32—Controlling equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druck- oder Spritzgiessma
schine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Maschinen sind in grosser Anzahl und verschiedenster
Ausführung bekannt. Als Beispiel hierfür mögen die EP-OS 1 60 921,
die DD-PS 41 656 oder die DE-OS 22 02 242 gelten. Mit zunehmen
der Beherrschung des Giessprozesses sind immer mehr Messfühler
erforderlich, um die einzelnen Einflussgrössen zu bestimmen und
so den Prozess möglichst exakt zu steuern. Beispielsweise wird
in der DE-OS 22 02 242 für eine bestimmte Stelle im Angussbe
reich der Giessform wahlweise ein Kontaktfühler oder ein Thermo
fühler vorgeschlagen. In der Praxis ist es aber keineswegs gleich
gültig, welche Art von Fühler verwendet wird, da der eine den
Parameter der elektrischen Leitfähigkeit misst, der andere die
Temperatur und zusätzlich noch die Ansprechzeiten der Fühler
für beide Parameter verschieden gross sind. Im Prinzip wäre es
daher von Interesse, beide Parameter gleichzeitig und an der
selben Stelle messen zu können, um einen entsprechenden Ver
gleich zur Verfügung zu haben. In der CH-Patentanmeldung 4 574/85
wird auch der Vorschlag gemacht, an dieser Stelle einen Druck
sensor anzuordnen. Wollte man nun all die, zweifellos nützli
chen, Sensoren an einer Stelle bzw. in einem Bereiche unterbrin
gen, würde einerseits der Platz hierfür kaum ausreichen, anderer
seits ergäbe dies eine Unzahl von Durchbrechungen der entspre
chenden Wandteile mit daraus resultierenden Dichtungsproblemen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Maschine
der eingangs genannten Art so auszubilden, dass es möglich ist,
eine Mehrzahl von Parametern an einer einzigen Stelle abzufühlen
und anschliessend auszuwerten. Dies gelingt durch die Merkmale
des Kennzeichens des Anspruches 1. Dadurch, dass eine einzige
Sensorkonstruktion für wenigstens zwei verschiedene Parameter
vorgesehen ist, ist es möglich, diese Parameter an einer einzigen
Stelle zu messen und überdies Abdichtungsprobleme zu vermeiden.
Eine derartige Sensorkonstruktion kann gemäss Anspruch 2 ausge
bildet sein. Den Unterschied einer solchen Konstruktion zum Stan
de der Technik lässt sich vielleicht am besten anhand der Fig. 2
der bereits genannten DE-OS 22 02 242 ersehen, in welcher Fig. 2
ein Temperaturfühler bekannter Bauart dargestellt ist. Dabei sind
die Enden zweier Drähte aus unterschiedlichem Material miteinan
der verbunden, wobei sich nach dem (mit einer gewissen Zeitkon
stante erfolgenden) Erwärmen ein temperaturabhängiges Ausgangs
signal einstellt. Dagegen sind bei der Ausführung gemäss An
spruch 2 die beiden Thermokontakte an sich untereinander unver
bunden und reichen bis zu einer Kontaktfläche, wo sie, ohne
weitere Verbindung untereinander, endigen. Erst die Ankunft eines
elektrisch leitenden Giessmateriales - sei es eines Metalles oder
eines elektrisch leitenden Kunststoffes - ergibt den Kontakt, wo
durch zunächst ein rasches Ansteigen des Ausgangssignales bewirkt
wird, so dass diese Sensorkonstruktion im ersten Augenblick als
Kontaktfühler wirkt. Erst im weiteren Verlauf kommen die Thermo
kontakte zur Wirkung und liefern dann ein temperaturabhängiges
Ausgangssignal. Somit können zwei Auswertekreise an eine derar
tige Sensorkonstruktion angeschlossen werden, wobei im einen
Kreis die Leitfähigkeit als Parameter bestimmend ist, im ande
ren Kreise die Temperatur.
Zusätzlich oder alternativ kann jedoch die Ausbildung gemäss An
spruch 3 getroffen sein, so dass gegebenenfalls drei verschiede
ne Parameter an einer einzigen Stelle abgefühlt werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nach
folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch darge
stellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 alle zur Erläuterung der Funktion wesentlichen
Teile, wozu die
Fig. 2a und 3a zwei Varianten einer darin angewandten Sen
sorkonstruktion veranschaulichen, deren entspre
chende Ausgangssignale den
Fig. 2b und 3b zu entnehmen sind;
Fig. 4 eine erste Anwendung;
Fig. 5 eine zweite Anwendung; und die
Fig. 6 und 7 weitere Anwendungen derartiger Sensorkonstruk
tionen.
Gemäss der Uebersichtsdarstellung der Fig. 1 ist eine Formträger
platte 1 für eine ortsfeste Form 2 vorgesehen, welch letzterer
eine in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise verschieb
bare 3 in der Arbeitsstellung gegenüberliegt. Die Form 3 weist
einen, meist durch eine Verengung 4 abgeschlossenen Angussteil 5
auf, an den ein Formhohlraum 6 anschliesst, aus dem die einge
schlossene Luft über Entlüftungskanäle 7 über ein Entlüftungs
ventil 11 entweichen kann. Dieses Entlüftungsventil 11 kann bei
spielsweise mit Hilfe eines Tauchmagneten 12 entgegen dem Zug
(Pfeil 13) einer nicht dargestellten Feder in Offenstellung ge
halten werden. In der Form 3 können Sensorkonstruktionen 8, 9
vorgesehen sein, durch die das Anlangen flüssiger Schmelze an der
jeweiligen Stelle feststellbar ist. In der Formhälfte 2 kann eine
Sensorkonstruktion 10 beispielsweise an einer Verdickung des
Werkstückes angeordnet sein. Dieser Verdickung mag in bekannter
Weise ein lediglich schematisch angedeuteter Nachdruckkolben 14
zugeordnet sein, der über ein Nachdruck-Antriebsaggregat 15 be
tätigbar ist, das seinerseits über ein Magnetventil MV steuerbar
ist.
Während im Falle von Spritzgiessmaschinen als Einspritzgehäuse
das dort meist verwendete Schneckengehäuse dient, ist hier, wie
bei Kaltkammer-Druckgiessmaschinen üblich, ein Giesszylinder 16
vorgesehen, in dem ein Giesskolben 22 als Einpresseinrichtung
verschiebbar ist. Dabei wird Metall über eine Einfüllöffnung 17
bei (nach rechts) zurückgezogenem Kolben 22 in den Giesszylinder
16 gebracht und hierauf der Giesskolben 22 mit Hilfe eines mit
ihm verbundenen Antriebskolbens 18 eines Antriebszylinderaggre
gates 19 in Bewegung gesetzt. Der Kolben 22 bewegt sich dann in
einer Vorlaufphase bis er die Einfüllöffnung 17 abdeckt, worauf
die Vorfüllphase beginnt, die dann abgeschlossen ist, wenn die
Schmelze in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise eine Stelle etwa
im Bereiche der Verengung 4 bzw. kurz davor erreicht hat. An
schliessend beginnt die Formfüllphase, in der der Hohlraum 6 mit
erhöhter Geschwindigkeit des Kolbens 22 gefüllt wird, bis dieser
Hohlraum 6 zur Gänze gefüllt ist, so dass nur noch die sehr
schmalen Entlüftungskanäle 7 offen bleiben. Dies mag an der
strichliert eingezeichneten Stelle 22′ oder etwas später der Fall
sein, wobei der Kolben 22 einem erhöhten Gegendruck der Schmelze
ausgesetzt ist, die ja kaum ausweichen kann.
Die Schmelze im Inneren der Form 6 kühlt nun relativ rasch ab,
wobei sich das Metall zusammenzieht, weshalb der Kolben 22 in
dieser Nachdruckphase weiterhin unter Druck gehalten werden muss,
wobei er sich gegebenenfalls bis zu einer Stellung 22′′ bewegen
kann. Um nun den plötzlichen Stoss abzufangen, dem der Kolben 22
in der Stellung 22′ ausgesetzt ist, sind bereits verschiedene
Dämpfungseinrichtungen entwickelt worden, und es kann auch der
Kolben 22 als Dämpfungskolben mit einer Dämpfungskammer 20, vor
zugsweise gemäss der DE-PS 28 33 063 ausgebildet sein.
Um all diese Vorgänge optimal zu steuern, können ausser den be
reits beschriebenen Sensorkonstruktionen 8, 9 und 10 noch weitere
Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise in der Vorderwand 21 des
Kolbens 22 eine Sensorkonstruktion 23, eine weitere Sensorkon
struktion 24 in der Giesskammer 16 und/oder eine Sensorkonstruk
tion 25 im Antriebszylinder 19. Wie bereits in der oben zitierten
CH-Patentanmeldung vorgeschlagen, ist es zweckmässig, den an
einem beweglichen Teil, nämlich dem Kolben 22, befindlichen Sen
sor 23 mit einer Sendeeinrichtung 26 zu verbinden, um bewegliche
Leitungen so zu vermeiden. Notfalls können aber selbstverständlich
auch derartige bewegliche Leitungen angeordnet werden.
Die Formen 2 und 3 sind mit einem lediglich schematisch angedeu
teten Kühlsystem 26 versehen, das über ein Ventil V steuerbar
ist.
Die Sensorkonstruktionen 8 bis 10 und 23 bis 25 können beispiels
weise entsprechend den Fig. 2a und/oder 3a aufgebaut sein. Im
Falle der Fig. 2a ist in einer Hülse 27 ein Isolierkörper 28 un
tergebracht, der beispielsweise aus Keramik bestehen kann. Den
Isolierkörper 28 durchlaufen zwei zueinander etwa parallele Dräh
te 29, 30, von denen der eine Draht 29 aus Nickel, der andere
Draht 30 aus einer NiCr-Legierung besteht. Die beiden Drähte 29,
30 enden an einer Kontaktfläche 31 der Sensorkonstruktion 27 bis
30.
Wenn daher elektrisch leitendes Giessmaterial an die Kontaktflä
che 31 gelangt, wird der Stromkreis zwischen den Drähten 29, 30
geschlossen, worauf sich ein sehr rasch ansteigendes Spannungs
signal (Fig. 2b) mit einem praktisch vertikalen Ast C ergibt.
In diesem Bereiche funktioniert demnach die Sensorkonstruktion
27 bis 30 als Kontaktfühler. Erst ab einem vorbestimmten Schwell
wert S kommen die Drähte 29, 30 als Temperatursensoren zur Wir
kung, worauf sich eine Temperaturkurve T einem Spannungswert an
nähert, der der gemessenen Temperatur des Giessmateriales ent
spricht. Damit werden durch die Sensorkonstruktion 27 bis 30
nacheinander zwei verschiedene Signale abgegeben, von denen das
eine C die elektrische Leitfähigkeit des an die Kontaktfläche 31
gelangten Materiales anzeigt, wogegen das andere T in seinem
Spitzenwert dem Parameter der Temperatur entspricht.
Damit sind aber keineswegs sämtliche Möglichkeiten erschöpft.
Vielmehr ist an der Sensorkonstruktion der Fig. 2a strichliert
die Möglichkeit einer mittigen Oeffnung 32 angedeutet, in die
ein an Fig. 3a ersichtlicher Drucksensor 33 einsetzbar ist. Die
ser Drucksensor 33 weist im Bereiche der Kontaktfläche 31 vor
zugsweise wenigstens einen Piezokristall 34 auf, der ein druck
abhängiges Ausgangssignal über Ausgangsleitungen 35 abgibt. Je
nach dem Ort der Unterbringung eines solchen Drucksensors 33
kann das Ausgangssignal an den Leitungen 35 den aus Fig. 3b
ersichtlichen Signalverlauf P oder P′ haben.
Der aus Fig. 3a ersichtliche Sensor kann zur Ermittlung der Leit
fähigkeit bzw. der Annäherung des Giessmateriales auch eine In
duktionsspule 36 besitzen. Diese Induktionsspule 36 umgibt den
Drucksensor 33 und stellt daher die Leitfähigkeit des Giessmate
riales am selben Ort fest, an dem auch der Drucksensor 33 wirkt.
Das Ausgangssignal der Induktionsspule 36 entspricht der in
Fig. 3b strichliert gezeichneten Kurve I. Es ist ersichtlich,
dass dieses Signal I am Ende einen horizontalen Verlauf nimmt,
etwa wenn das Giessmetall ständig an der Kontaktfläche 31
(Fig. 3a) anliegt.
Bevor dies aber der Fall ist, wird durch die Induktionsspule 36
bereits die Annäherung des Giessmateriales erfasst, so dass sich
eine mehr oder weniger steile Anstiegsflanke des Signales I er
gibt. Dabei ist der Anstiegswinkel R ein Mass für die Geschwindig
keit der Giessmaterialfront, so dass auf diese Weise auch der Pa
rameter der effektiven Giessgeschwindigkeit bestimmt werden kann.
Es mag daher sinnvoll sein, in einer Sensorkonstruktion gemäss
Fig. 2a zusätzlich auch noch eine Induktionsspule 36, wie in
Fig. 3a, unterzubringen, wobei diese Induktionsspule dann entwe
der nur um die Oeffnung 32 herumgeführt ist oder sogar die bei
den Leiter 29, 30 umschliesst. Zweckmässig kann der Induktions
spule 36 ein Eisenkern zugeordnet werden.
Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, dass eine ganze Anzahl
verschiedenster Sensoren an einer einzigen Stelle untergebracht
werden können, was nicht nur die Abdichtungsprobleme reduziert,
sondern auch die Wartungskosten, da Sensoren heutiger Bauart im
rauhen Giessbetriebe einem starken Verschleiss unterworfen sind.
Anhand der Fig. 4 soll gezeigt werden, wie eine anhand der Fig.
2a und 3a beschriebene Sensorkonstruktion bei Anordnung in der
Vorderwand 21 eines Giesskolbens 22 geschaltet sein kann. Es
wurde bereits erwähnt, dass die Sensorkonstruktion 23 zweck
mässig mit einem Sender 26 verbunden ist. Das vom Sender 26 aus
gesandte Signal wird ausserhalb der Giesskammer 16 von einer
Empfangseinrichtung 37 aufgenommen. Beispielsweise umfasst die
Sensorkonstruktion 23 in diesem Falle Thermofühler 29, 30 (vgl.
Fig. 2a) zusammen mit einem Druckgeber 33 (Fig. 3a). Dementspre
chend sind an dem Ausgang der Empfangseinrichtung 37 zwei Aus
wertekreise 38, 39 angeschlossen. Die Signale der beiden in der
Sensorkonstruktion 23 vereinigten Sensoren 29, 30 bzw. 33 können
innerhalb der Sendeeinrichtung 26 verschiedenen Trägerfrequenzen
aufmoduliert sein, wobei die Empfangseinrichtung 37 entsprechende
Trennfilter aufweist. So kann das Signal des Druckgebers 33 einem
Analog-Digital-Wandler 40 zugeführt werden, dessen Ausgang mit
einem Prozessrechner 41 zur Steuerung eines Proportionalventiles
42 verbunden ist, wobei das Proportionalventil 42 in an sich be
kannter Weise im hydraulischen Steuerkreis des Antriebszylinders
19 liegen kann. Dieser Steuerkreis weist eine Zufuhrleitung 43
und eine Abfuhrleitung 44 auf.
Anderseits kann der in der Sensorkonstruktion 23 enthaltene Ther
mofühler dazu benutzt werden, um die Eigenerwärmung des Kolbens
22 während des Betriebes zu messen. Es ist nämlich bekannt, dass
es, insbesondere bei ungenügender Kühlung, zu sog. "Kolbenklemmern"
kommen kann, wenn sich der Kolben 22 innerhalb der Giesskammer 16
zu stark ausdehnt, aber auch aufgrund zu starker Reibung an et
waigen in der Giesskammer 16 verbliebenen Schlacken- oder Metall
resten. Diese Gefahr kann nun rechtzeitig erkannt werden, indem
eine Differenzmessung zwischen der Temperatur des in die Formhälf
ten 2, 3 (Fig. 1) eingeschossenen Metalles und des Giesskolbens
22 durchgeführt wird.
Schon aus der bisherigen Erläuterung der Fig. 4 wird ersichtlich,
dass die Anwendung der in den Fig. 2a und 3a lediglich beispiels
halber veranschaulichten Sensorkonstruktion die Ueberwachungs
möglichkeiten stark erweitert. Darüberhinaus ist es klar, dass
bei Verzicht auf die Vorteile einer gleichzeitigen Druckmessung
über den Auswertekreis 38 es ohne weiteres möglich wäre, der Er
scheinung von "Kolbenklemmern" durch eine blosse Temperaturmes
sung mit angeschlossenem Auswertekreis 39 zu begegnen. Insofern
ist also die anhand Fig. 4 gezeigte Ausführungsform auch unabhän
gig von der Verwendung von Sensorkonstruktionen nach den Fig. 2a
oder 3a von besonderem Vorteil.
Um die erwähnte Differenzmessung durchführen zu können, ist es
zweckmässig, in zeitlichen Abständen einmal eine Messung der
Metalltemperatur (über den Kolben 22) durchzuführen und das an
dere Mal eine Messung der Kolbentemperatur selbst. Da aber die
Sensorkonstruktion 23 ständig im Kolben 22 eingebaut ist, würde
diese an sich ständig Temperatursignale liefern. Um nun zwei
diskrete Messergebnisse zu erhalten, ist an dem Ausgang der
Empfangseinrichtung 37 eine Torschaltung 45 angeschlossen, die
nur zu bestimmten Zeiten ein Messignal hindurchlässt. Daher ist
an dem zweiten Eingang dieser Torschaltung 45 ein Zeitglied 46
angeschlossen, dessen Zeitkonstante gewünschtenfalls mit Hilfe
eines Einstellers 47 justierbar ist. Diese Konstruktion wird
man wählen, falls die Zeitabstände der einzelnen Messungen re
lativ gross sind.
Falls hingegen jeweils eine Messung zu Beginn der Bewegung des
Kolbens 22 und an seinem Ende durchgeführt werden soll, so kann
die Torschaltung 45 wegabhängig mit Hilfe eines Positionsgebers
48 gesteuert werden. Jedesmal, wenn ein Temperatursignal durch
die Torschaltung 45 hindurchgelassen wird, wird dieses Signal in
einem Analog-Digital-Wandler 40 a digitalisiert und über ein Flipp-
Flopp 49 geleitet. Dadurch gelangt das Ausgangssignal des in der
Sensorkonstruktion 23 enthaltenen Thermofühlers 29, 30 (vgl.
Fig. 2a) bei der jeweils ersten Messung an den Ausgang Q. Ueber
diesen Ausgang Q wird das Temperaturmessignal der jeweils ersten
Messung in einen Speicher 50 eingegeben.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass das erste Temperaturmessignal
der Temperatur des eingefüllten Metalles entsprechen sollte. Es
wäre daher denkbar, zur Messung dieser Temperatur die Sensorkon
struktion 24 heranzuziehen und deren Ausgang mit dem Speicher 50
zu verbinden, wie dies strichliert angedeutet ist. In diesem Fal
le könnte die Messung der Kolbentemperatur gegebenenfalls auch
gleichzeitig erfolgen, doch ist es verständlich, dass mit einer
Messung an zwei verschiedenen Orten auch allfällige lokale Tem
peraturunterschiede zu Fehlern führen können. Aus diesem Grunde
ist die mit vollen Linien dargestellte Schaltung bevorzugt.
Bei der jeweils zweiten Messung gelangt das Temperatursignal
über den Ausgang Q direkt in eine Vergleichsschaltung 51, deren
anderer Eingang an die Speicherstufe 50 angeschlossen ist. Die
Vergleichsstufe 51 führt nun praktisch eine Subtraktion der
beiden Temperaturen voneinander aus, wobei zweckmässig ein
Schwellwertschalter 52 nachgeschaltet ist, der unterhalb eines
vorbestimmten Schwellwertes das aus der Stufe 51 austretende
Differenzsignal gar nicht durchlässt.
Uebersteigt jedoch die Kolbentemperatur aufgrund der Erwärmung
durch das Metall einerseits und durch die Reibung anderseits
die Metalltemperatur, so ist die Gefahr eines "Kolbenklemmers"
gegeben. In diesem Falle sind zwei Gegenmassnahmen möglich, die
wahlweise mit Hilfe einer manuell betätigbaren Umschalteinrich
tung 53 angewählt werden können. Entweder wird nämlich der Magnet
eines Ventiles 54 in einer Nebenschlussleitung 55 zur Zufuhrlei
tung 43 erregt, so dass die Nebenschlussleitung 55 freigegeben
wird. auf diese Weise wird der Antrieb des Antriebskolbens 18
unterbrochen, da sämtliches über die Leitung 43 dem Zylinder
19 zuströmendes Fluid über die Nebenschlussleitung 55 abgeleitet
wird.
Wird jedoch der Wählschalter 53 aus der in Fig. 4 dargestellten
Position umgeschaltet, so gelangt das Ausgangssignal der Ver
gleichsstufe 51 direkt oder über den Schwellwertschalter 52 an
das Kühlventil V (vgl. Fig. 1), um eine Erhöhung der Kühlleistung
zu bewirken. Es wurde bereits erwähnt, dass bevorzugt der Kolben
22 mit einer Dämpfungseinrichtung gemäss der DE-PS 28 33 063 aus
gerüstet ist, die den Vorteil hat, gleichzeitig als Kühlung für
den Giesskolben ausgebildet zu sein. In einem solchen Falle wird
das in Fig. 4 dargestellte Kühlungsventil V zweckmässig im Kühl
kreislauf des Kolbens liegen, da ja dort die gefährliche Erwär
mung auftritt, und deshalb an dieser Stelle bevorzugt gekühlt
wird.
In Fig. 5 ist eine mögliche Schaltungsausführung für die Sensor
konstruktion 24 gezeigt. Auch für diese Anwendung mag es zweck
mässig sein, die Sensorkonstruktion 24 mit einem Thermofühler 29,
30 (Fig. 2a) und einem Druckgeber 33 (Fig. 3a) auszurüsten. Dem
entsprechend sei eine Temperaturausgangsleitung 130 sowie die
Drucksignalausgangsleitung 35 dargestellt.
Mit Hilfe des Temperaturfühlers kann festgestellt werden, ob
Metall in die Giesskammer 16 eingefüllt ist oder nicht. Das Ein
füllen geschieht ja im allgemeinen mit Hilfe von Einfüllgeräten
hinter verschlossenen Sicherheitstüren, so dass der Vorgang von
aussen nicht verfolgt werden kann. Wenn nun in der Leitung 130
ein Schwellwertschalter 56 angeordnet ist, so wird sich nur dann
ein Ausgangssignal ergeben, wenn die abgefühlte Temperatur eine
gewisse Schwelle überschreitet. In diesem Falle wird der Magnet
eines Schaltventiles SV erregt und dieses Ventil SV aus der dar
gestellten Lage verschoben, so dass der weitere Zufluss von einer
Druckmediumquelle 57 unterbrochen ist und das bisher in den Kol
benraum 58 eines Cartridge-Ventiles CV eingefüllte Druckmedium
in einen Tank 59 abfliessen kann. In der dargestellten Lage des
Cartridge-Ventiles CV ist eine Abflussleitung 44′, die eine Fort
setzung der Abflussleitung 44 des Antriebszylinders 19 bildet
unterbrochen und wird erst nach Abströmen des Druckmediums aus
dem Raum 58 durch Verschieben seines Ventilgliedes in die strich
lierte Lage freigegeben. Solange jedoch das Ventilglied des
Cartridge-Ventiles CV die aus Fig. 5 ersichtliche Lage einnimmt,
ist die Abflussleitung 44 (bei entsprechender Stellung des hier
etwas anders geschalteten Proportionalventiles 142) blockiert,
so dass bei fehlendem Metall in der Giesskammer 16 der Giess
kolben 22 nicht weiterbewegt werden kann. Sollte dies aus
experimentellen Gründen dennoch wünschenswert sein, so kann
der Magnet des Schaltventiles SV durch Schliessen eines Schal
ters S 1 erregt werden. Gleichzeitig kann das Temperaturmessignal
über eine Leitung 130′ dem Prozessrechner 41 zur Steue
rung des Proportionalventiles 142 zugeführt werden, um in Ab
hängigkeit von der gemessenen Metalltemperatur die Schussge
schwindigkeit des Kolbens 22 zu justieren, so dass relativ küh
leres Metall rascher eingeschossen wird als relativ heisseres
Metall.
Zusätzlich oder alternativ kann die Sperrung der Schussauslö
sung auch auf elektrischem bzw. elektronischem Wege erfolgen,
indem über die Leitung 35 ein Drucksignal an den Prozessrechner
41 weitergegeben wird. Dieses Drucksignal wird dem hydrostati
schen Druck der eingefüllten Metallmenge entsprechen, so dass
das Volumen des eingefüllten Metalles auf diese Weise bestimmt
werden kann. So ist es möglich, die Auslösung des Schusses auch
dann zu verhindern, wenn der Einfüllvorgang über die Füllöffnung
17 bereits begonnen hat, jedoch noch nicht die gesamte erforder
liche Metallmenge eingefüllt ist. In diesem Falle wird das Pro
portionalventil 142 in der gezeigten Stellung gehalten, in der
die linke Seite des Kolbens 18 unter Druck steht.
Die Ausgangsleitung 35 der Sensorkonstruktion 24 kann aber auch
dazu herangezogen werden, die tatsächliche Menge des eingefüll
ten Metalles zu bestimmen. Diese Menge kann im Laufe des Betrie
bes aufgrund anhaftender Metall- oder Schlackenteile etwas vari
ieren, so dass sich die Position 22′′ des Kolbens 22 je nach der
Menge des Metalles verändern kann. Da aber in der Position 22′′
des Kolbens 22 der Füllvorgang beendet ist und jeder weitere
Druck gegen den Antriebskolben 18 die Gefahr des sog. "Format
mens" mit sich bringt, ist es zweckmässig, die genaue Lage die
ser Position 22′′ zu kennen, um rechtzeitig eine Abbremsung der
Kolbenkonstruktion 18, 22 einleiten zu können. Hierzu kann das
Drucksignal aus der Leitung 35 dienen, das auch zu diesem Zwecke
dem Prozessrechner 41 zugeführt wird.
Es ist ersichtlich, dass auch im Falle der Konstruktion nach
Fig. 5 Steuerungsmöglichkeiten gezeigt sind, die bisher unbekannt
waren. Es versteht sich daher auch, dass diese Steuerungsmöglich
keiten unabhängig von der Anwendung einer Sensorkonstruktion von
Bedeutung sind, wie sie anhand der Fig. 2a und 3a beschrieben
wurde.
In Fig. 6 sind mögliche Schaltungen für die Sensorkonstruktionen
8 bis 10 und 25 gezeigt. Dabei sind Teile gleicher Funktion mit
den selben Bezugszeichen versehen wie in den vorigen Figuren,
wogegen Teile nur ähnliche Funktion dasselbe Bezugszeichen be
sitzen, jedoch mit einer Hunderter-Ziffer.
Im Falle der Sensorkonstruktion 8 ist deren Ausgang in einem
ersten Auswertekreis mit einem Rechner 141 verbunden. Es sei an
genommen, dass die Sensorkonstruktion 8 entsprechend der Dar
stellung der Fig. 2a ausgebildet ist. Wenn daher das Niveau des
vom Kolben 22 eingeschossenen Metalles die Sensorkonstruktion 8
erreicht hat, steigt deren Ausgangsspannung U entsprechend dem
Kurvenabschnitt C der Fig. 2b stark an. Somit kann der Zeitpunkt
des Einlangens des Metallniveaus im Bereiche der Sensorkonstruk
tion 8 eindeutig festgestellt werden. Wenn daher das darüberlie
gende Volumen des Formhohlraumes 6 bekannt ist, so lässt sich
aufgrund der Geschwindigkeit des Kolbens 22 errechnen, wie lange
es dauern wird, bis die Metallfront in den Bereich des Entlüf
tungsventiles 11 gelangt. Da die Geschwindigkeit des Kolbens 22
vorzugsweise aufgrund der dem Prozessrechner 41 eingegebenen Da
ten variabel ist, ist es zweckmässig, wenn die Rechner 41 und
141 miteinander verbunden sind. Dies kann im dargestellten Aus
führungsbeispiel über die Klemmen B geschehen, doch ist es eben
so möglich, dass die beiden Rechner 41, 141 miteinander zu einem
einzigen Rechner vereinigt werden.
Am Ausgang des Rechners 141 liegt eine Schaltstufe 60 im Strom
kreise des das Entlüftungsventil 11 betätigenden Tauchmagneten 12.
Der Tauchmagnet 12 liegt zu Beginn der Bewegung des Kolbens 22
an Spannung und hält so das Entlüftungsventil 11 geöffnet. So
bald aber die Ankunft der Metallfront an der Sensorkonstruktion
8 festgestellt wird, wird die Stromzufuhr über die Schaltstufe
60 nach einer errechneten Zeit unterbrochen, so dass das Entlüf
tungsventil 11 geschlossen wird, sobald die Metallfront dort an
langt. Selbstverständlich wäre es möglich, den Rechner 141 durch
ein einfaches Zeitglied zu ersetzen, wenn die Geschwindigkeit
des Kolbens 22 vorgegeben ist. Insofern spielt also der Rech
ner 141 nur die Rolle eines variablen Zeitgliedes, dessen Zeit
konstante zweckmässig durch den Prozessrechner 41 geregelt wird.
Die Sensorkonstruktion 8 dient aber auch als Thermofühler und
ist deshalb an zwei weitere Auswertekreise 139, 239 angeschlos
sen. Im Auswertekreis 139 wird die von der Sensorkonstruktion 8
gemessene Temperatur mit einer über einen Soll-Wert-Geber 61
eingestellten Soll-Wert in einem Differenzverstärker 62 vergli
chen und so das Kühlventil V geregelt. Anderseits wird dieses
Temperatursignal im Auswertekreis 239 dazu benützt, um die Me
talltemperatur des zugehörigen Schmelzofens 63 auf einen vor
bestimmten, zweckmässig einstellbaren, Soll-Wert zu bringen.
Schliesslich ist aber auch noch ein Auswertekreis 339 vorge
sehen, wobei die Geschwindigkeit des Kolbens 22 für den Füll
vorgang des Hohlraumes 6 der tatsächlichen Metalltemperatur
über den Rechner 41 angepasst wird.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass die bisher beschriebenen Aus
wertekreise jeweils Regel- bzw. Steuerkreise sind. Es wäre aber
selbstverständlich ebenso möglich, als Auswertekreis eine blosse
Anzeige vorzusehen, insbesondere dann, wenn einfache Vorgänge
festgestellt werden, wie etwa die Anwesenheit von Metall in der
Giesskammer 16 (vgl. Fig. 5), wobei ein visuell wahrnehmbares
oder akustisches Signal nach erfolgtem Einfüllvorgang mit Hilfe
einer an den Ausgang 35 oder 130 angeschlossenen Anzeigeeinrich
tung gegeben werden könnte. Analog dazu liesse sich auch die
Gefahr eines "Kolbenklemmers" (vgl. Fig. 4) am Ausgange des
Schwellwertschalters 52 zusätzlich oder alternativ zur Schal
tung gemäss Fig. 4 anzeigen.
Der Tauchmagnet 12 braucht nicht unbedingt von der Sensorkon
struktion 8 gesteuert werden. Es wäre analog dazu möglich, die
Sensorkonstruktion 10 heranzuziehen, die beispielsweise einen
Drucksensor mit einer Ausgangsklemme A sowie einen Thermofühler
aufweist. Dementsprechend besitzt auch der Rechner 141 einen
Anschluss an die Klenme A. Dabei kann die Klemme B entfallen,
wenn der Rechner 141 derart ausgebildet ist, dass er aus den
Signalen der Sensorkonstruktionen 8 und 10 die Geschwindigkeit
der Metallfront errechnet und damit auch den Zeitpunkt, zu dem
die Metallfront das Entlüftungsventil 11 erreicht haben wird.
Da all diese Rechenvorgänge sehr rasch vor sich gehen müssen,
sind zweckmässig die einzelnen Faktoren sowie ihre Rechenresul
tate bereits in einem Tabellenspeicher festgehalten, aus dem
sie nur mehr ausgelesen werden brauchen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Schaltstufe 60
unmittelbar von der Sensorkonstruktion 9 gesteuert wird, die
praktisch bereits im Bereiche des Entlüftungsventiles 11 bzw.
knapp davor. Dementsprechend ist eine Ausgangsleitung der Sen
sorkonstruktion 9 als Steuerleitung mit der Schaltstufe 60 ver
bunden. Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, dass zwar all
diese Möglichkeiten in Fig. 6 dargestellt sind, dass aber nicht
alle gleichzeitig verwirklicht sein brauchen.
Es wurde oben bereits beschrieben, wie der Ausgang des Druckge
bers der Sensorkonstruktion 10 zur Steuerung des Entlüftungs
ventiles 11 benutzt werden kann. Der zweite Ausgang 238 der Sen
sorkonstruktion 10 führt das Temperaturmessignal im Bereiche
einer Verdickung des Werkstückes, der auch der Nachdruckkolben
14 zugeordnet ist. Sobald nun die Temperatur an diese Stelle
unter einen vorbestimmten, gegebenenfalls mit Hilfe eines Ein
stellers 64 an einem Schwellwertschalter 65 einstellbaren vor
bestimmten Wert gefallen ist, wird das Magnetventil MV geöffnet,
so dass der Nachdruckantrieb 15 unter Druck gesetzt und der
Nachdruckkolben 14 gegen das Innere des Hohlraumes 6 vorgescho
ben wird.
Aus Fig. 6 ist noch eine weitere Schaltung der Sensorkonstruk
tion 10 ersichtlich, die kumulativ oder alternativ verwirklicht
sein kann. Es kann nämlich die Ausgangsklemme A des Druckgebers
der Sensorkonstruktion 10 mit einer Vergleichsstufe (Differenz
verstärker) 66 verbunden sein, deren anderer Eingang ein Signal
von einem Druckgeber 67 erhält. Der Druckgeber 67 misst den
Schliessdruck in einem die bewegliche Form 3 zuhaltenden Schliess
zylinder 68. Somit wird der Forminnendruck, der im Sinne eines
Oeffnens der beiden Formen 2, 3 wirkt, mit der Gegenkraft, d.h.
dem Schliessdruck, verglichen. Besteht nun die Gefahr eines sog.
"Formatmens", d.i. eines zu Ausschuss führenden Auseinanderklaf
fens der beiden Formen 2, 3, so sind zwei Möglichkeiten gegeben,
die mit Hilfe einer Wählschaltung 69 manuell angewählt werden
können. In der in Fig. 6 dargestellten Lage der Wähleinrichtung
69 wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 66 (allen
falls nach entsprechender Digitalisierung) dem Prozessrechner 41
zugeführt, um den Druck des Kolbens 22 entsprechend zu mindern.
Statt aber die im Sinne eines Oeffnens der Formen 2, 3 wirkende
Kraft zu vermindern, kann auch der umgekehrte Weg beschritten
werden, indem die Schliesskraft erhöht wird. Zu diesem Zwecke
wird über die Wähleinrichtung 69 eine Leitung 70 angesteuert,
die zu einer Motoransteuerung 71 für einen Ventilmotor 72 führt.
Der Begriff "Motor" ist hier im weitesten Sinne als eine Ein
richtung zu verstehen, die geeignet ist, ein Formschliessventil
DV (oder eine regelbare Pumpe) im Sinne einer Verstärkung des
Schliessdruckes zu regeln. Dies ist insbesondere dann zweck
mässig, wenn die Nachdruckphase erreicht ist, d.h. das Metall
im Formhohlraum 6 erstarrt und dabei unter Druck gehalten werden
muss. Deshalb ist es ebenso möglich, die Wähleinrichtung 69 durch
den Prozessrechner 41 derart zu steuern, dass das Ausgangssignal
des Differenzverstärkers 66 in allen Phasen, mit Ausnahme der
Nachdruckphase, dem Prozessrechner 41 zugeführt wird, wogegen
mit dem Umschalten auf die Nachdruckphase (was über die Leitung
338 der Sensorkonstruktion 9 festgestellt werden kann, die dann
mit dem Prozessrechner 41 zu verbinden wäre) die Wähleinrichtung
69 an die Leitung 70 umgeschaltet wird.
Von der Sensorkonstruktion 9 wurde bereits beschrieben, dass ein
Ausgangssignal der Schaltstufe 60 zugeführt werden kann. Die Sen
sorkonstruktion 9 mag dabei der Darstellung der Fig. 3a entspre
chen, wobei der Ausgang der Induktionsspule 36 (Fig. 3a) mit der
Schaltstufe 60 (Fig. 6) über die Leitung 338 geschaltet ist. Die
vom Druckgeber 33 (Fig. 3a) kommende Ausgangsleitung 135 (Fig. 6)
kann nun ebenfalls (z.B. alternativ zur Leitung 70) der Ansteu
erstufe 71 zur Anpassung des Schliessdruckes an den Forminnen
druck angeschlossen werden, wobei die Funktion analog zu der ist,
die vorher anhand der Leitung 70 beschrieben wurde. Gegebenenfalls
mag es zweckmässig sein, den Forminnendruck sogar an mehreren
Stellen zu messen, so dass sowohl die Leitung 70 als auch die
Leitung 135 mit der Ansteuerstufe 71 verbunden sein kann.
Im Falle der Sensorkonstruktion 25 am Antriebszylinder 19 besteht
diese aus einem Thermofühler zusammen mit einem Drucksensor. Dem
entsprechend wird das Drucksignal über eine Ausgangsleitung 235,
das Temperaturmessignal über eine Leitung 439 geführt. Das Druck
signal kann in üblicher Weise zur Steuerung des Proportional
ventiles 242, insbesondere zum Umschalten der einzelnen Phasen
dienen und wird daher dem Prozessrechner 41 zugeführt. Dabei
spielt aber hinsichtlich der Ansprechzeiten bzw. der Reaktions
zeitkonstante die Viskosität des über die Leitung 43 zugeführ
ten Druckmediums eine Rolle. Da bei gegebenem Druckmedium dessen
Viskosität lediglich von der Temperatur abhängig ist, kann die
Sensorkonstruktion 25 als indirekter Viskositätsmesser durch
Abfühlen der sich im Laufe des Betriebes allenfalls erhöhenden
Druckmediumtemperatur ausgebildet sein, wobei ein entsprechendes
Temperatursignal über die Leitung 439 an dem Prozessrechner 41
geführt wird, um die Schaltzeiten entsprechend anzupassen.
In Fig. 7 sind weitere Schaltungsmöglichkeiten für die Sensor
konstruktionen 8 (und/oder 9) sowie 23 dargestellt. Hierbei ent
spricht die Zeichnung einer Draufsicht gemäss der Linie VII-VII
der Fig. 1 in geöffneter Stellung der Formen 2, 3. Wenn nun die
Sensorkonstruktion 8 bzw. 9 entsprechend Fig. 2a ausgebildet
ist, so kann der eine Auswertekreis 138 beispielsweise entspre
chend Fig. 6 ausgebildet sein. Der andere Auswertekreis 539
enthält jedoch eine Schwellwertstufe 73 mit zwei verschiedenen
Grenzwerten. Die beiden Grenzwerte können gewünschtenfalls mit
Hilfe nicht dargestellter Einsteller einstellbar sein. Diese
Schwellwertstufe 73, die beispielsweise eine Tunneldiode oder
Schmitt-Trigger-Schaltung mit doppeltem Schwellwert enthalten
kann, stellt fest, ob die Temperatur des Metalles innerhalb
der beiden Grenzwerte liegt. Man kann nämlich davon ausgehen,
dass sich Ausschuss ergeben wird, wenn bestimmte Temperatur
grenzwerte des Metalles nach oben oder unten überschritten wer
den.
Es ist nun wiederum möglich, im Auswertekreis 539 beispielswei
se ein grünes Lämpchen anzusteuern, wenn die gemessene Metall
temperatur beim Einfüllen desselben in die Formen 2, 3 zwischen
den beiden Grenzwerten liegt, und ein rotes Lämpchen, wenn dies
nicht der Fall ist. Im vorliegendem Falle wird jedoch der Aus
gang der Schwellwertstufe 73 einer Wähleinrichtung 169 zuge
führt, durch die eine von drei verschiedenen Einrichtungen
steuerbar ist.
Beispielsweise kann entsprechend der in der DE-AS 24 24 557 vor
geschlagenen Lösung unterhalb der Formen 2, 3 ein Transportband
74 vorgesehen sein, das durch einen Motor M umkehrbarer Dreh
richtung antreibbar ist. Das Ausgangssignal der Schwellwertstu
fe 73 steuert nun eine Drehumkehrstufe 75, so dass das jeweili
ge Werkstück W nach dem Ausstossen durch den Kolben 22 (und ge
gebenenfalls entsprechende Auswerfereinrichtungen) im Normal
fall auf die eine Seite, in Fig. 7 nach oben, transportiert
wird, während es in einen Behälter 76 gelangt, falls aufgrund
der Temperaturmessung die Wahrscheinlichkeit besteht, dass das
Werkstück W fehlerhaft ist.
Falls ein Motor M verwendet wird, dessen Drehrichtung nicht um
kehrbar ist, so kann an einer Seite des Transportbandes 74 eine
Weiche 77 vorgesehen sein, die das jeweilige Werkstück in der
Stellung 77′ nach der einen Seite, in der Stellung 77′′ nach der
anderen Seite ablenkt. Dabei wird die Weiche 77 durch eine be
liebige Motoreinrichtung 78 betätigt, wenn ein Schleifkontakt SC
an eine Kontaktklemme C 1 gelegt wird.
Wird hingegen der Schleifkontakt SC an eine Klemme C 2 gelegt, so
wird ein Programmsteuerkreis 79 eines Entnahmeroboters 80 derart
umgesteuert, dass das Werkstück W statt in eine Stellung W′
(Uebergabe an eine Abgratpresse) ebenfalls in den Behälter 76
als Ausschuss gelangt.
Im Falle der Sensorkonstruktion 23 kann diese wiederum aus einem
Druckgeber 33 (Fig. 3a) und einem Temperaturfühler aufgebaut sein.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Verwendung eines Signalsen
ders 26 (Fig. 4) nicht unbedingt erforderlich ist, und im Falle
der Fig. 7 sind daher bewegliche Ausgangsleitungen 39 (entspre
chend dem Auswertekreis 39 in Fig. 4) und 335 vorgesehen. Dabei
wird das Druck-Ausgangssignal der Sensorkonstruktion 23 über die
Leitung 335 während des Ausstossens des Werkstückes W dem die
Betätigung des Kolbens 18 über das den Abfluss regelnde Propor
tionalventil 242 steuernden Rechner 41 zugeführt. Sollte sich
nämlich das Werkstück W selbst bzw. die Angusstablette R inner
halb der Giesskammer 16 beim Ausstossen des Werkstückes W ver
klemmen, so wird sich der Druck an der Sensorkonstruktion 23 über
ein bestimmtes Mass erhöhen, wobei die weitere Bewegung des
Kolbens 18 bzw. 22 angehalten und zweckmässig über eine aku
stische oder visuelle Anzeigeeinrichtung 81 Alarm ausgelöst wird.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten sowohl der
dargestellten und beschriebenen Merkmale untereinander, als auch
mit Merkmalen des Standes der Technik möglich. Ebenso versteht es
sich, dass einzelne Merkmale auch unabhängig von der Verwendung
eines Mehrfachsensors von erfinderischer Bedeutung sind, wie etwa
die in Fig. 5 dargestellte Schalteinrichtung 58, SV, CV. Auch
wäre es möglich, anstelle eines einzigen Nachdruckkolbens 14
(vgl. Fig. 1, 6) mehrere davon anzuordnen.
Ferner können verschiedene Abwandlungen vorgesehen sein, etwa
dass die Leitung 135 (Fig. 6) an die Klemme A der Vergleichs
stufe 66 geführt wird. Im übrigen kann die Zuhaltekraft der
Formen 2, 3 auf mancherlei andere Weise gemessen werden, bei
spielsweise über Drucksensoren in der Kniehebel-Mechanik. Eine
weitere Abwandlung kann darin bestehen, dass mit Hilfe des
Schwellwertschalters 73 (Fig. 7) lediglich einer der beiden
Grenzwerte bestimmt wird.
Eine weitere Anwendung ergibt sich für redundante Messysteme, bei
denen bei Ausfall eines Sensors eine Betriebsunterbrechung da
durch vermieden wird, dass ein weiterer, gegebenenfalls gleich
artiger, Sensor an derselben Stelle mit einem Notkreis zur Ver
fügung steht. In gewissen Fällen kann beispielsweise bei Aus
fall des Thermosensors der Druckfühler zur Feststellung eines
Ereignisses (z.B. der Ankunft der Metallfront an einer bestimm
ten Stelle) herangezogen werden, so dass die Maschine nicht bis
zum Eintreffen des Monteurs stillgesetzt werden muss.
So wird es in vielen Fällen Vorteile bringen, wenn an ein und
derselben Stelle mehrere Parameter abgefühlt werden können. Es
ergibt sich dadurch eine Genauigkeitserhöhung für Funktionsver
gleiche, da sonst in Kauf genommen werden muss, dass bei Messung
an zwei verschiedenen Stellen dort u.U. unterschiedliche Ver
hältnisse herrschen. Besonders für adaptive Regelungen wird also
die Mehrfachmessung an einem Ort günstig sein.
Dabei sind die dargestellten Sensorkonstruktionen nur als Bei
spiel zu werten, das vielfach abgewandelt werden kann. Gerade die
Fig. 6 zeigt deutlich, dass verschiedene Schaltkreise 60 oder 141
zur Übermittlung und Beeinflussung des Sensorsignales eingesetzt
werden, wobei leicht vorstellbar ist, zur Ersparung unangenehmer
Leitungswege auch einen Teil dieser Kreise oder sogar zusätzliche
Kreise (z.B. 61, 62) in die Sensorkonstruktion ein- bzw. an diese
anzubauen. Hierfür stünde beispielsweise die der Kontaktfläche 31
gegenüberliegende, in den Fig. 2a, 3a unten befindliche, Stirn
fläche zur Verfügung, die beispielsweise den Chip einer Hybrid
schaltung oder eine gedruckte Schaltung aufnehmen kann.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind die Steuerung des Öffnens
der Formhälften 2, 3 über wenigstens eine der Sensorkonstruktio
nen 8, 9 oder 10; oder die Ausbildung der Giesskammer 16 mit
wenigstens einem, vorzugsweise mehreren voneinander getrennten,
Hohlräumen für den Durchlauf eines Temperiermediums (Kühlen und/
oder Wärmen), wobei Temperatursensoren zur Regelung eingesetzt
werden können. Obwohl dieser Gedanke unabhängig von der Verwen
dung von Mehrfachsensoren der an Hand der Fig. 2a, 3a beschrie
benen Art von Vorteil ist, könnte beispielsweise die Sensorkon
struktion 24 für diesen Zweck mit eingesetzt werden.
An Hand der Fig. 4 wurde die zweifache Messung der Temperatur zu
verschiedenen Zeitpunkten beschrieben. Dieses Prinzip der Um
schaltung und Speicherung konnte auch zur Messung des Temperatur
verlaufes über die Zeit, insbesondere innerhalb der Form 2 bzw.
3, eingesetzt werden, da diese Temperaturverläufe die kristalline
Struktur des Metalles letztlich stark beeinflussen. So könnte
zur Erzielung einer bestimmten Kristallstruktur eine bestimmte
Temperaturverlaufskurve vorgegeben und durch mehrere Messungen
über die Zeit überwacht werden, um durch entsprechende Regel
eingriffe (Kühlung, Giesskolbengeschwindigkeit, Ofentemperatur)
den tatsächlichen Verlauf dem Sollverlauf möglichst weit anzu
nähern.
Claims (17)
1. Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Ein
pressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmen
den Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung
in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro
Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von
der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb
des Gehäuses abhängig ist, mit wenigstens zwei sensorgesteuerten
Auswertekreisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertekreise
(38, 39) mit einer gemeinsamen, wenigstens zwei Parameterfunktio
nen abfühlenden Sensorkonstruktion (8-10, 23-25) verbunden sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die gemeinsame Sensorkonstruktion eine Kontaktfläche (31)
aufweist, bis zu der zwei voneinander isolierte und erst durch
das Giessmaterial miteinander elektrisch leitend verbundene
Thermokontakte (29, 30) reichen (Fig. 2a).
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die gemeinsame Sensorkonstruktion eine Kontakt
fläche (31) aufweist, an der ein, insbesondere von Piezokristal
len gebildeter, Druckgeber (33) angeordnet ist, dessen Signal
leitung (35) mit einem der Auswertekreise verbunden ist, und dass
überdies wenigstens eine weitere Signalleitung eines weiteren
Gebers (36) vorgesehen und mit dem jeweils anderen Auswertekreis
verbunden ist (Fig. 3a).
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Drucksensor (33) an einer Längsachse der Sensorkonstruk
tion angeordnet und vorzugsweise von wenigstens einer Signallei
tung (29, 30; 36) des jeweils anderen Gebers umgeben ist.
5. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensorkonstruktion (23) wenigstens einen
Temperaturfühler im Bereiche der Kolbeneinrichtung (22) aufweist,
und dass der Auswertekreis mit wenigstens einem Speicher (50) für
ein erstes Temperaturmessignal versehen ist, dessen Ausgangssignal
einer Vergleichsstufe (51) für den Vergleich mit einem zeitlich
späteren Temperaturmessignal zuführbar ist, wobei der Vergleichs
stufe (51) zweckmässig ein Schwellwertgeber (52) zugeordnet ist
(Fig. 4).
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass dem die Vergleichsstufe (51) aufweisenden Kreis (39) zum
Empfang der beiden Temperaturmessignale mit Hilfe eines Zeit
gliedes (46) in, vorzugsweise einstellbaren, Zeitabständen das
Temperaturmessignal zuführbar ist.
7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Positionsgeber (48) für den Weg der Kolbeneinrichtung
(22) vorgesehen ist, über dessen Ausgangssignal das Temperatur
messignal dem die Vergleichsstufe (51) aufweisenden Kreis (39)
zuführbar ist.
8. Maschine nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Auswertekreis (39) eine Schaltanordnung (54,
55) zum Verhindern der Antriebsbewegung der Kolbeneinrichtung
(22) aufweist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Auswertekreis (39) ein Stellglied (V) in
einem Kühlkreislauf (26) aufweist.
10. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass - bei Ausbildung der im Gehäuse (16) ver
schiebbaren Kolbeneinrichtung als in einer Giesskammer verschieb
barerer Giesskolben (22) einer Druckgiessmaschine - die Sensor
konstruktion (24) im Bodenbereich der Giesskammer (16) angeordnet
ist, und dass ihr Ausgang mit einer Schalteinrichtung (58, SV,
CV) zum Verhindern der Bewegung des Giesskolbens (22) bei man
gelndem Giessmaterial verbunden ist (Fig. 5).
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass eine manuell betätigbare Schalteinrichtung (S 1) zum wahl
weisen Einschalten der Antriebsvorrichtung (18, 19) trotz man
gelnden Giessmateriales vorgesehen ist.
12. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zum Abschalten der einen Antriebskolben (18)
in einem Antriebszylinder (19) aufweisenden Antriebsvorrichtung
(18, 19) in der der Kolbeneinrichtung (22) zugewandten Ableitung
(44) des Antriebszylinders (19) ein über die Sensorkonstruktion
(24) - und vorzugsweise ein Ansteuerventil (SV) - steuerbares
Cartridge-Ventil (CV) vorgesehen ist.
13. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Giessform (2, 3) wenigstens einen Nach
druckkolben (14) aufweist, der mit Hilfe eines Nachdruckantriebes
(15) gegen den Hohlraum (6) der Giessform (2, 3) bewegbar ist,
dass die Sensorkonstruktion (10) wenigstens einen Temperaturfüh
ler (29, 30) aufweist, an dessen Ausgang eine Vergleichsstufe
(65) zum Vergleich des Ausgangssignales des Temperaturfühlers mit
einem vorbestimmten Wert, insbesondere ein Schwellwertschalter
(65), nachgeschaltet ist, und dass der Nachdruckantrieb (15) vom
Ausgangssignal dieser Vergleichsstufe (65) steuerbar ist (Fig. 6).
14. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensorkonstruktion (25) an einem Antriebs
zylinder (19) der auch einen Antriebskolben (18) darin aufweisen
den Antriebsvorrichtung (18, 19) zur Messung eines Viskositätspa
rameters angeordnet ist, dass ihr Ausgangssignal einem Steuerkreis
(41) für die Antriebsbewegung der Kolbeneinrichtung (22) zuführbar
ist, und dass vorzugsweise mittels der Sensorkonstruktion (25)
auch der hydraulische Druck im Antriebszylinder (19) messbar ist
(Fig. 6).
15. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensorkonstruktion (10) einen Druckgeber
aufweist, dass ein weiterer Geber (67) zur Erzeugung eines Aus
gangssignales in Abhängigkeit von der Grösse der Zuhaltkraft der
Giessform (2, 3) vorgesehen ist, wobei einer Vergleichseinrichtung
(66) die Ausgangssignale beider Geber (10, 67) zuführbar ist, und
dass das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (66) einem
Stellglied (72) zum Nachregeln der Zuhaltekraft zuführbar ist
(Fig. 6).
16. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensorkonstruktion (8 bzw. 9) wenigstens
einen Temperaturfühler aufweist, dessen Ausgangssignal wenigstens
einer Vergleichsstufe (73) zum Vergleich mit einem, gegebenenfalls
einstellbaren, Grenzwert, vorzugsweise mit einem oberen und einem
unteren Grenzwert, zuführbar ist, und dass das Ausgangssignal
dieser Vergleichsstufe (73) einer Auswahleinrichtung (74, 77 bzw.
80) für gute und schlechte Werkstücke (W) zuführbar ist (Fig. 7).
17. Maschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensorkonstruktion (23) einen Druckgeber
zum Messen des vom Giessmaterial auf die Kolbeneinrichtung (22)
ausgeübten Gegendruckes, insbesondere an der der Giessform (2, 3)
zugewandten Seite der Kolbeneinrichtung (22), aufweist, dessen
Ausgangssignal einer Schalteinrichtung (41) zum Verhindern einer
weiteren Antriebsbewegung der Kolbeneinrichtung (22) bei zu hohem
Gegendruck zuführbar ist (Fig. 7).
Priority Applications (1)
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ID=6312808
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