DE3828585C2 - Druckgießmaschine mit einer Vielzahl von Gießformöffnungs- und Gießformschließeinheiten - Google Patents
Druckgießmaschine mit einer Vielzahl von Gießformöffnungs- und GießformschließeinheitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckgießmaschine mit einer Vielzahl
von Gießformöffnungs- und Gießformschließeinheiten gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs.
Die Anmelderin hat bereits eine drehbare Druckgußmaschine
vorgeschlagen, um deren Produktionswirkungsgrad wesentlich
zu vergrößern (Japanische Patentanmeldung Sho 61(1986)-195766).
Die Druckgußmaschine ist so aufgebaut, daß Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten zum Haltern von Metallgießformen von
einander beabstandet auf dem Außenumfang eines Drehtellers
so angeordnet sind, daß sie den Umfang des Tellers unterteilen,
und bei Drehung des Drehtellers werden die Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten in Lagen angehalten, die zu mehreren
Betriebsstationen ausgerichtet sind, die am Ort der Gießform
öffnungs- und -schließanordnungen angeordnet sind, um auf
einanderfolgend unterschiedliche Betriebsabläufe durchzuführen.
Die früher vorgeschlagene Druckgußmaschine wird unter Bezug
auf Fig. 1 beschrieben. Die Druckgußmaschine 1 umfaßt einen
Drehteller 14 und eine erste Station 2, eine zweite Station
3 und eine dritte Station 4, die um den Umfang des Drehtellers
14 herum angeordnet sind. Die Zentrallinien der ersten Station
2, der zweiten Station 3 und der dritten Station 4 sind in
einem Winkel von 120° zueinander angeordnet, wie durch L1,
L2 beziehungsweise L3 gezeigt ist. Wie noch deutlicher aus
Fig. 2 hervorgeht, ist eine vertikale Hohlwelle 13 in Form
eines umgekehrten Trichters auf dem Tellerstützabschnitt
5a einer Basisplatte vorgesehen, und eine Führungsstange
6 ist innerhalb der Welle 13 koaxial zu dieser befestigt.
Der Drehteller 14 ist drehbar auf der Hohlwelle 13 mittels
oberer und unterer Kugellager 15, 16 gelagert. Wie noch deut
licher aus Fig. 3 hervorgeht, weist der Drehteller 14 einen
zentralen Rahmen 17 in Form eines gleichseitig dreieckigen
Kastens auf und ist mit drei Gießformöffnungs- und -schließ
einheits-Halteabschnitten 18A, 18B und 18C versehen, von
denen jeder einer Seite des Dreiecks entspricht. Der Teller
14 weist weiterhin sektorförmige Stützplatten 19A, 19B und
19C auf, die zwischen den benachbarten Gießformöffnungs- und
-schließeinheits-Halteabschnitten 18A, 18B beziehungsweise
18C angeordnet sind. Wie noch deutlicher aus Fig. 4 hervorgeht,
ist ein Zahnkranz 20 an dem Drehteller 14 befestigt und steht
in Eingriff mit einem Ritzel 100, das an der Welle eines
Motors 101 befestigt ist, der wiederum an dem Tellerstütz
abschnitt 5a der Basisplatte 5 befestigt ist. Der Motor 101
wird durch eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) ange
trieben, um den Drehteller 14 intermittierend um ein Drittel
seiner Gesamtdrehung zu einem gegebenen Zeitpunkt zu drehen.
Wenn der Drehteller 14 angehalten werden soll, wird ein Aus
werferstift 102, der sich am oberen Ende verjüngt und konvex
ausgebildet ist, durch einen Zylindermechanismus 103 hochge
schoben, der auf der Basisplatte 5 angebracht ist, um den
Auswerferstift 102 in eine ausgesuchte, sich verjüngende
Ausnehmung 104a-104c einzuführen, die dieselbe Form aufweisen
und in der unteren Oberfläche des zentralen Rahmens 17 des
Drehtellers 14 angeordnet sind, wodurch jede Gießformöffnungs- und
-schließeinheit 29 in ordnungsgemäßer Ausrichtung mit
der zugehörigen Betriebsstation angehalten werden kann.
Die erste Station 2 umfaßt die Basisplatte 5, welche ein
stückig den Tellerstützabschnitt 5a von kreisförmiger Form
aufweist, gesehen in der Ebene, und einen Einschubabschnitt
5b in der Form eines gleichseitigen Dreiecks, gesehen in
der Ebene. Die Basisplatte 5 ist an einem Unterbau auf dem
Boden befestigt (vergleiche Fig. 2) . Die Führungsstangen
6, 7 sind in aufrechter Anordnung im Zentrum des Tellerstütz
abschnitts 5a beziehungsweise an den gegenüberliegenden Enden
der Basis des gleichseitigen Dreiecks des Einschubabschnitts
5b vorgesehen. Die oberen Enden der Führungsstangen 6 und
7 sind in Führungsstangenlöcher (nicht dargestellt) in einer
Zylinderplatte 8 des gleichseitigen Dreiecks eingeschoben
und dort fest mittels Muttern 9 gehalten. Die erste Station
2 weist den voranstehend angegebenen Rahmenaufbau auf und
ist weiterhin mit Gießformbefestigungsvorrichtungen 10, Ein
schubvorrichtungen 11 und Versorgungsvorrichtungen 12 zur
automatischen Versorgung mit geschmolzenem Metall versehen.
Die zweite Station 3 umfaßt einen Schieberahmen 21 und einen
Schiebezylinderrahmen 24. Der Schieberahmen 21 hat die Form
eines gleichseitigen Dreiecks, gesehen in der Ebene, und
ist fest an der voranstehend angegebenen Zylinderplatte B
befestigt. Der Schubzylinderrahmen 24 ist fest an dem Teller
stützabschnitt 5a der Basisplatte 5 durch einen Träger 22
befestigt. Eine Führungsstange 23 verbindet den Schubzylinder
rahmen 24 und den Schubrahmen 21 (vergleiche Fig. 6). Die
zweite Station 3 weist den voranstehend angegebenen Rahmenauf
bau auf und ist weiterhin mit einer Metallgießform-Vorberei
tungseinrichtung 25 versehen sowie einer Entnahmevorrichtung
26 für Produkte, einem Schubzylinder 27 und einem Ausstoß
zylinder 28, wie noch deutlicher aus Fig. 1 und 2 hervorgeht.
Die Metallgießform-Vorbereitungseinrichtung 25 ist so aus
gebildet, daß sie die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
29 den Gießformöffnungs- und -schließeinheiten-Halteabschnitten
18A, 18B zum Zeitpunkt des Beginns des Gußvorgangs und des
Ersetzens der Metallgießform präsentiert und die Einheit
aus den Gießformöffnungs- und -schließeinheits-Halteabschnitten
18A (18B, 18C) herausnimmt. Die Vorbereitungseinrichtung
25 für die Metallgießform umfaßt einen Rahmen 30, der am
Boden befestigt ist, und der Rahmen 30 erstreckt sich von
unterhalb des Gießformöffnungs- und -schließeinheits-Halte
abschnitts 18A (18B, 18C), welcher in der zweiten Station
3 in Richtung auf die Zentrallinie L2 der zweiten Station
3 anhält. Weiterhin sind mehrere Walzen 32 auf den gegenüber
liegenden Seiten der unteren Oberfläche des voranstehend
angegebenen Rahmens 30 angeordnet, um auswählbar in Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung durch den Motor 31 über ein Band oder
eine Kette (nicht dargestellt) gedreht zu werden.
Jede Gießformöffnungs- und -schließeinheit 29 haltert eine
feste Metallgießform 33 und eine bewegbare Metallgießform
34 und ist so ausgebildet, daß die bewegbare Metallgießform
zur festen Metallgießform hin und wieder von dieser weg be
wegt werden kann.
Weiterhin ist die dritte Station 4 nicht mit dem Rahmenauf
bau versehen, der bei der ersten oder zweiten Station 2 oder
3 vorliegt, sondern umfaßt eine Spritzeinrichtung 35 und
eine Einschiebeinrichtung (nicht dargestellt) . Die Spritzein
richtung 35 ist so ausgebildet, daß die Metallgießformen
33, 34 der Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 gereinigt
und ein Trennmittel in die Gießformen eingesprüht werden
kann, wenn die Einheit neu auf dem Drehteller 14 installiert
wird, und nachdem das Produkt aus diesen Metallgießformen
entfernt wurde. Die Spritzeinrichtung 35 ist mit einem Arm
38 versehen und wird durch einen Rahmen 36 abgestützt. Der
Arm 38 wird vor- und zurückgeschoben durch einen Öldruck
zylinder 37 und ist mit einem Sprühkopf 39 versehen, welcher
am Vorderende des Arms 38 angebracht ist. Um eine Reinigung
der Metallgießformen 33, 34 durchzuführen, wird der Arm 38
so vorgeschoben, daß der Sprühkopf 39 zwischen den Metall
gießformen 33, 34 liegt, worauf Luft und Trennmittel von
dem Sprühkopf 39 ausgesprüht werden und so das Trennmittel
auf die Metallgießformen 33, 34 aufgebracht wird. Die Bezugs
ziffer 40 bezeichnet eine konventionelle Kerneinschubvor
richtung, die so ausgebildet ist, daß ein Kern (nicht darge
stellt) zwischen den Metallgießformen 33, 34 angeordnet werden
kann. Nach der Reinigung und anderen Betriebsabläufen in
der dritten Betriebsstation verschließt die Gießformöffnungs- und
-schließeinheit 29 die Gießformen 33, 34 lose und wird,
während sich der Drehteller 14 um ein Drittel seiner Gesamt
drehung dreht, zur ersten Betriebsstation 2 bewegt, und die
voranstehend angegebenen Betriebsvorgänge des Schließens
der Gießform und des Einführens von geschmolzenem Metall
werden in der ersten Station 2 ausgeführt.
Die Gießformschließeinrichtung 10 in der ersten Station 2
umfaßt einen einstückig mit dem Zylinderrahmen 8 ausgebildeten
Zylinder 41 und einen Hauptstößel 43. Der Hauptstößel 43
ist in dem voranstehend angegebenen Zylinder 41 aufgenommen
und bewegt sich nach oben und unten unter dem Druck von Öl,
welches in den Zylinder 41 durch eine Öffnung 42 im Zylinder
41 eingeführt wird. Der Hauptstößel 43 ist mit einer hieran
befestigten Bewegungsplatte 44 versehen. Ein Paar Rückzieh
zylinder 45 sind an der oberen Oberfläche der Zylinderplatte
8 auf den gegenüberliegenden Seiten des voranstehend angegebe
nen Zylinders 41 befestigt, und die Kolbenstange 48 des Rück
ziehzylinders 45 erstreckt sich durch die Zylinderplatte
8 und ist an deren Vorderende an der Bewegungsplatte 44 be
festigt. Mit der voranstehend angegebenen Anordnung der Teile
der Befestigungseinrichtung 10 werden, wenn der Hauptstößel
43 nach unten unter dem Druck des in den Zylinder 41 einge
führten Öls bewegt wird, die Metallgießformen 33, 34, die
lose durch die Gießformöffnungs- und -schließeinheit 29 be
festigt wurden, fest miteinander unter Öldruck befestigt.
Wenn nach Entfernen des Öldrucks Öl in den Rückziehzylinder
43 eingeführt wird, bewegt sich die Bewegungsplatte 44 nach
oben, um hierdurch die Metallgießformen 33, 34 von der Be
festigungskraft zu lösen.
Die Einspritzeinrichtung 11 umfaßt einen Einspritzzylinder
48, der durch (nicht dargestellte) Führungsstangen gehaltert
wird, und einen an der Basisplatte 5 hängenden Rahmen 47.
Die Kolbenstange 49 des Einspritzzylinders 48 bewegt sich
nach oben unter dem Druck von Öl, welches in den Zylinder
einführt wurde, und ist mit einem hiermit über eine Kupplung
51 verbundenen Druckstempel 50 versehen. Der Druckstempel
50 wird in einer Einspritzbuchse 54 aufgenommen, die sich
wiederum nach oben und unten bewegt und auf einem Block 53
gehaltert wird, der durch einen Stößel 52 nach oben und
unten beweglich ist. Die Einspritzmuffe 54, die zusammen
mit dem Block 53 durch den Stößel 52 nach oben bewegbar
ist, ist in einer stationären Buchse (nicht dargestellt)
auf der festen Metallgießform 33 aufgenommen, und der Druck
stempel 50 innerhalb der Einspritzmuffe 54 bewegt sich mit
Hilfe eines Einspritzzylinders 48 nach oben, wodurch geschmol
zenes Metall innerhalb der Einspritzmuffe 54 in den Hohlraum
eingespritzt wird, welcher zwischen den Metallgießformen
33, 34 ausgebildet ist.
Der voranstehend beschriebene Einspritzzylinder 48 kann in
die durch die Kettenlinie L4 in Fig. 2 dargestellte Lage
mittels einer Kippeinrichtung (nicht dargestellt) gekippt
werden. Die Versorgungseinrichtung 12 zur automatischen Ver
sorgung mit geschmolzenem Metall umfaßt einen auf der Basis
platte 5 bereitgestellten Rahmen 55, der sich von hier aus
nach oben erstreckt, und einen Hauptkörper 57, der auf dem
Rahmen 55 über ein Verbindungsglied 56 mit vier Gelenken
gehaltert ist. Unterhalb des Hauptkörpers 57 befindet sich
ein Schmelzofen 59, der auf dem Boden aufliegt. Der voran
stehend angegebene Hauptkörper 57 ist am Vorderende mit einer
Gießpfanne 60 versehen, die in das geschmolzene Metall in
dem voranstehend angegebenen Schmelzgefäß 59 eingetaucht
werden kann, wenn ein Servomotor 58 oder dergleichen sie
antreibt, um das geschmolzene Metall hochzuziehen. Der Haupt
körper 57 bewegt sich in eine Lage, die mit der Kettenlinie
L4 bei dem Verbindungsglied 56 mit vier Gelenken zusammen
fällt, um das Metall dem Inneren der Einspritzbuchse 54 zuzu
führen.
Während sich das geschmolzene Metall innerhalb des Hohlraums
zur Erhärtung abkühlt, wird das unter Druck stehende Öl aus
dem Zylinder 41 durch den Öffnungsanschluß 42 ausgestoßen,
und zum selben Zeitpunkt wird Öl unter Druck in den Rückzieh
zylinder 45 eingegeben, um die Bewegungsplatte 44 anzuheben,
worauf die Platte von der Druckbeaufschlagungswirkung befreit
wird.
Nachdem die Befestigung der Gießform unter Druck, das Ein
spritzen und die Drucklösevorgänge in der ersten Station
beendet sind, wird die Gießformöffnungs- und -schließeinheit
29, welche die Metallgießform in ihrem lose befestigten Zustand
hält, zur zweiten Station 3 gedreht, während sich der Dreh
teller 14 um ein Drittel seiner Gesamtdrehung dreht und in
der zweiten Station anhält, wo die Metallgießformen geöffnet
werden, um das Produkt aus den Gießformen zu entnehmen.
Der Schubzylinder 27 in der zweiten Station 3 umfaßt eine
Kolbenstange (nicht dargestellt) , welche in den Hohlraum
zwischen den Metallgießformen 33, 34 unter Öldruck eindringen
kann. Das in dem Hohlraum hergestellte Produkt wird auf der
beweglichen Metallgießform 34 gehalten, und die Metallgieß
formen werden geöffnet. Der Ausstoßzylinder 28 in der zweiten
Station 3 umfaßt einen Schubstift (nicht dargestellt) am
Vorderende der Kolbenstange, welcher in den Hohlraum in den
beweglichen Metallgießformen 33, 34 vorspringt, und während
sich die Kolbenstange unter dem Öldruck nach unten bewegt,
wird das Produkt aus dem Hohlraum herausgeschoben.
Die voranstehend angegebene Produktaufnahmeeinrichtung 26
empfängt das aus dem Zylinder herausgeschobene Produkt und
gibt das Produkt nach Abkühlung auf den Fußboden ab. Die
Produktempfangseinrichtung 26 umfaßt ein Tablett 62 und eine
Zieheinrichtung 64 und wird durch einen Öldruckzylinder 61
angetrieben. Das Tablett 62 weist eine hufeisenförmige Form
auf. Das Tablett 62 bewegt sich nach vorn und unten zwischen
der dargestellten Lage und den Zentrallagen der Metallgieß
formen 33, 34. Die Zugvorrichtung 64 geht in eine Richtung
im rechten Winkel zum Tablett 62 vor und wieder zurück. Wenn
das Tablett 62, welches das aus der Gießform 34 ausgestoßene
Produkt in der vorgeschobenen Lage empfangen hat, in die
dargestellte Lage zurückgezogen wird, so zieht sich die Zug
vorrichtung 64, die in einer Lage außerhalb der Vorschub
grenze des Tabletts 62 befindet, zurück, um das Produkt vom
Tablett 62 auf einen Käfig 65 zu ziehen. Obzwar nicht dar
gestellt, ist der Käfig 65 mit einem Verbindungsmechanismus
versehen. Wenn der Verbindungsmechanismus durch eine Antriebs
einrichtung (nicht dargestellt) bewegt wird, bewegt sich
der Käfig 65, der das Produkt hält, hin und her zwischen
der in Fig. 2 dargestellten Lage und einem Kühlbehälter (nicht
dargestellt) , der das Produkt in im Behälter enthaltenen
kalten Wasser kühlt. Das abgekühlte Produkt gleitet eine
Rutsche (nicht dargestellt) herunter und gelangt auf den
Boden. Nachdem das Produkt auf den Boden ausgestoßen wurde,
bewegt sich die Gießformöffnungs- und -schließeinheit 29
zur dritten Station 4, wobei die Gießformen geöffnet gelassen
werden.
Die voranstehende Beschreibung bezieht sich auf den Schritt
ablauf, wenn die einzelne Gießformöffnungs- und -schließein
richtung 29 in der drehbaren Druckgußmaschine vorgesehen
ist. Bei der rotierenden Druckgußmaschine werden jedesmal,
wenn die anderen Gießformöffnungs- und -schließeinheits-Halte
abschnitte 18b, 18c in der zweiten Station 3 anhalten, zwei
zusätzliche Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 an
den Gießformöffnungs- und -schließeinheits-Halteabschnitten
18b, 18c angebracht, wodurch nunmehr die drei Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 auf den Gießformöffnungs- und
-schließeinheits-Halteabschnitten 18A, 18B, 18C montiert
sind, und dann werden die voranstehend angegebenen Betriebs
abläufe in den Stationen 2, 3, 4 durchgeführt, um den üblichen
Gießvorgang auszuführen.
Der Betrieb zur intermittierenden Drehung und zum intermit
tierenden Anhalten des Drehtellers wird nachstehend beschrie
ben.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, dreht sich der Drehteller 14 in
Richtung des Pfeils, und unterhalb des Drehtellers 14 ist
ein Getriebezahnkranz 20 angeordnet, der einstückig mit einer
Nocke oder Nocken 120 versehen ist, um den Teller anzutreiben,
wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht. Die Anzahl der Nocken 120
entspricht der Anzahl der Betriebsstationen und daher der
Anzahl der Stoppositionen. Da die Anzahl der Stoppositionen
drei beträgt, sind in dem dargestellten Beispiel drei Nocken
120a, 120b, 120c am Umfang gleichweit voneinander entfernt
angebracht. Die vordere Oberfläche 131 jedes Nocke 120 ist
mit mehreren Ausnehmungen 133 versehen, die deutlicher aus
Fig. 7 hervorgehen. Die Ausnehmung 133 am Vorderende der
Nocke 120 in deren Drehrichtung ist breiter als die anderen
Ausnehmungen.
Weiter sind auf einer Basis 123 Näherungsschalter 125, 126
vertikal voneinander beabstandet angebracht, um die zuge
hörige Nocke 120 festzustellen, und die Schalterbasis ist
fest an einem Teil wie beispielsweise der festen Basisplatte
5 befestigt (vergleiche Fig. 6). Der obere Näherungsschalter
125 ist in einer Höhe angeordnet, in welcher er die vordere
Stirnfläche 131 der Nocke 120 feststellen kann, die an dem
voranstehend angegebenen Zahnkranz 20 mit Hilfe eines Bolzens
121 befestigt ist, und der untere Näherungsschalter 126 ist
an einer Basis 123 in einer Höhe angeordnet, daß er die mehre
ren Ausnehmungen 133 nachweisen kann, die in der Nocke 120
ausgebildet sind.
Wenn sich daher der Drehteller 14 dreht und sich die Nocke
120 vorwärts bewegt, so daß sie sich dem festen oberen be
ziehungsweise unteren Nockennachweis-Annäherungsschalter
125 beziehungsweise 126 in der durch den Pfeil nach rechts
in Fig. 7 angedeuteten Richtung nähert, weist der obere Nocken
nachweisannäherungsschalter 125 die Kante 132 an der vorderen
Endstirnfläche 131 des Nockens 120 nach. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich der feste untere Näherungsschalter 126, der
unterhalb des oberen Näherungsschalters 125 angebracht ist,
auf der ersten oder führenden Ausnehmung 133 in der Nocke
120 und weist die Nockenkante 132 noch nicht nach. Wenn die
Nocke 120 ihre Vorwärtsbewegung fortsetzt, wie durch S1 in
Fig. 8 gezeigt ist, so detektiert, da die vordere Stirnfläche
131 sehr eng am Nockennachweisnäherungsschalter 125 vorbei
kommt, der Nockennachweisnäherungsschalter 125 weiterhin
die Nocke 120. Andererseits detektiert, während sich der
untere Nachweisnäherungsschalter 126 der ersten Kante 141
der hintersten Ausnehmung 133 in der Nocke 120 nähert, der
Schalter 126 die Nocke 120 mittels des Steges 134 in der
Nähe der ersten Kante 141, und geht dann an der nächsten
Ausnehmung 133 vorbei, ohne die Nocke 120 nachzuweisen, und
weist dann wiederum die Nocke 120 nach, wenn die zweite Kante
142 sich dem Schalter 126 nähert. Auf diese Weise kann der
untere Nachweisannäherungsschalter 126 wiederholt die Nocke
120 nachweisen, jedesmal dann, wenn sich ein Steg 134 der
Nocke 120 dem Schalter nähert.
Daher erzeugt der obere Nockennachweisnäherungsschalter 125
ein Signal S1, welches die Anwesenheit der Nocke 120 (120a-120c)
bestätigt, und der untere Ausnehmungs-Nachweis-Näherungs
schalter 126 erzeugt ein Signal S2 durch Abtastung der Aus
nehmungen 133 und Vorsprünge oder Stege 134, die auf jeder
Nocke mit gleichmäßigem Abstand P vorgesehen sind. Durch
Zählen der Anzahl von Impulssignalen mit einem Zähler kann
die Winkellage des Drehtellers 14 genau festgestellt werden,
wodurch der Drehteller 14 in jeder vorher festlegbaren Lage
mit einer vorher feststellbaren Abbremsrate angehalten werden
kann.
Jede Nocke 120 und der Ausnehmungs-Nachweis-Näherungsschalter
126 bilden daher eine Einrichtung zum Nachweis der Winkel
lage des Drehtellers 14, und die Nocke ist ungleichförmig
ausgebildet, um mehrere Ausnehmungen 133 zu erzeugen, und
der Schalter 126 erzeugt ein Signal mit mehreren Impulsen
durch Nachweis der Ausnehmungen und Stege 133, 134 in aufein
anderfolgender Weise (Fig. 8). Wie noch deutlicher aus Fig.
10 hervorgeht, wird das Impulssignal S2 einem Zähler 135
zugeführt, der die Impulssignale S2 zählt, um eine Steuer
einheit 136 zu betreiben, welche wiederum ein Flußratensteuer
ventil 140 steuert und betreibt, um hierdurch die Drehgeschwindig
keit des Drehtellers 14 abzubremsen. Beispielsweise bremsen
die Impulssignale S2, welche von dem Lagedetektor zur Ab
bremsung des Drehtellers 14 impulsweise erzeugt werden, den
Drehteller 14 von der hohen Geschwindigkeit V1 impulsweise
ab, und der Drehteller 14 wird angehalten, wenn der Ausnehmungs
nachweis-Näherungsschalter 126 eine vorher festlegbare Aus
nehmung 133 aus sämtlichen Ausnehmungen 133 feststellt, die
in der Nocke 120 (vergleiche Fig. 9) ausgebildet sind.
Daher kann der Drehteller 14 in einer vorher festlegbaren
Lage präzise unter Bezug auf die in der Nocke 120 ausgebil
deten Ausnehmungen 133 angehalten werden.
Fig. 8 zeigt das Ausgangssignal S1 vom Nockennachweis-Nähe
rungsschalter 125 beziehungsweise das Ausgangssignal S2 vom
Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter 126, wenn die Nocke
120 mit konstanter Drehgeschwindigkeit gedreht wird.
Der Nockennachweis-Näherungsschalter 125 gibt ein Signal
um eine Zeit t1 eher aus als der Ausnehmungsnachweis-Näherungs
schalter 126, während derer sich der Drehteller 14 um die
Entfernung bewegt, welche die Länge L1 der ersten Ausnehmung
123 am vorderen Endabschnitt der Nocke 120 abdeckt, und be
endet die Erzeugung von Signalen um eine Zeit t2 später als
der Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter 126, während derer
sich der Drehteller 14 um eine Entfernung bewegt, welche
die Länge L2 des Abschnitts der Nocke abdeckt, die der letzten
Ausnehmung 133 folgt. Daher kann durch Verwendung des Anstiegs
der Nachweissignale von dem Nockennachweis-Näherungsschalter
125 der Zähler 135, der Impulssignale des voranstehend angege
benen Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalters 126 zählt, einfach
zurückgesetzt werden. Der Lagedetektor kann einfach so ausge
legt werden, daß nur während des Zeitraums, in welchem der
Nockennachweis-Näherungsschalter 125 die Nocke 120 nachweist,
der Ausnehmungsnachweis-Annäherungsschalter 126 die Ausneh
mungen und/oder Stege 134 nachweist. Wenn der Zähler 135
immer zurückgesetzt wird, bevor die Ausnehmungen 133 durch
den Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter 126 gezählt werden,
selbst wenn der Zähler 135 fehlerhaft zählt, infolge von
Störungen, die während des Zeitraums erzeugt werden, in welchem
der Zähler 135 nicht zählt, wird ermöglicht, daß der Zähler
135 keinen nachteiligen Wirkungen ausgesetzt ist, wenn der
Zähler 135 tatsächlich zählt, wodurch die Abbremsung und
das Anhalten des Drehtellers 14 noch genauer gesteuert werden
können.
Weiterhin ist die in Fig. 10 gezeigte hydraulische Druck
schaltung aufgeteilt in ein Richtungsschaltventil 139 und
ein Flußratensteuerventil 140, welches die Verteilung der
Flußrate vom Hydraulikmotor 101 steuert. Das Flußratensteuer
ventil 140 ist Gegenstand der gleichzeitig anhängigen offen
gelegten japanischen Patentanmeldung mit Veröffentlichungs
nummer 57-6863 im Namen des vorliegenden Anmelders.
Das Flußratensteuerventil 140 dreht eine Kugelumlaufspindel
142 mit Hilfe eines Impulsmotors 141, wie in Fig. 11 gezeigt
ist, und die Kugelumlaufspindel 142 bewegt eine Mutternwelle
143 vorwärts und rückwärts, so daß die Mutternwelle 143 direkt
einen Ventilabstandsring 144 antreibt. Wie voranstehend be
schrieben wurde, sind Ausgangssignale in Impulsform, die
durch den Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter 126 nachge
wiesen werden sollen, Eingangsgrößen für den Zähler 135,
und der Zählwert des Zählers 135 steuert direkt die Öffnungs- und
Schließgeschwindigkeit des Ventilabstandsrings 144 des
Flußratensteuerventils 140, so daß der Betrieb des Flußraten
steuerventils 140 das Öffnen des Flußratensteuerventils 140
aufeinanderfolgend jedesmal verringert, wenn der Ausnehmungs
nachweis-Näherungsschalter 126 die Ausnehmungen 133 in dem
Nocken 120 nachweist, der fest am Drehteller 14 befestigt
ist.
Eine Bremsschaltung 114 besteht aus einem Rückschlagventil
115 und einem Entlastungsventil 118, und die Bremsschaltung
114 stellt eine konventionelle Druckeinstellschaltung dar,
die zur Verhinderung eines Auftretens abnormen Drucks in
der Hydraulikschaltung ausgebildet ist.
Beim Steuern der Abbremsung und des Anhaltens des Drehtellers
14 durch Steuern der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers
14, während die Ausnehmungen in der Nocke 120 durch den Ausneh
mungsnachweis-Näherungsschalter 126 nachgewiesen werden,
muß der Abstand P der Ausnehmungen und Stege verringert werden,
um den Drehteller 14 präzise in einer vorher festlegbaren
Anhaltelage anzuhalten. Um die Ausnehmungen und Stege eines
Nockens mit einem kleinen Abstand P der Ausnehmungen und
Stege mit dem Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter 126 prä
zise nachzuweisen, ist es erforderlich, daß der Ausnehmungs
nachweis-Näherungsschalter 126 so nahe an der Oberfläche
des Nockens 120 angebracht ist wie möglich.
Allerdings ist bei einer großen Vorrichtung wie der drehbaren
Druckgußmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher
der Drehteller einen Außendurchmesser von etwa 6 m aufweist
und mehrere Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 von
mehreren Tonnen verwendet werden, wie in Fig. 6 dargestellt
ist, der zulässige minimale Abstand l zwischen dem Nocken
120 und dem Näherungsschalter 126 1 mm. Weiterhin beträgt
das zulässige Minimum P der Ausnehmungen und Stege etwa 10 mm
(die Breite der Stege 134 und Ausnehmungen 133 ist etwa 5 mm).
Der Grund dafür, daß der zulässige minimale Abstand l zwischen
dem Nocken 120 und dem Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter
128 auf 1 mm festgelegt ist, liegt darin, daß der Durchmesser
der Kugellager, die den Drehteller 14 tragen, 1 m beträgt,
und daß die Abmessungstoleranz der den Teller tragenden Lager
etwa 0,1 mm bis 0,3 mm beträgt. Weiterhin erfolgt eine Störung
in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm auf dem Drehteller 14,
wenn die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29, die
jeweils ein Gewicht von etwa 30 bis 50 Tonnen aufweisen,
auf dem Drehteller 14 montiert und wieder demontiert werden.
Die minimale Grenze des Abstands P rührt daher, daß der einfach
erhältliche Ausnehmungsnachweis-Näherungsschalter ein begrenztes
Diskriminierungsvermögen aufweist und nicht zwischen den
Ausnehmungen 133 und Stegen 134 unterscheiden kann, wenn
der Abstand zwischen den Ausnehmungen und Stegen geringer
ist als etwa 10 mm.
Wenn noch Fehler bei der Montage, Justierung und Wartung
des Lagedetektors in Betracht gezogen werden, beträgt die
praktische Grenze des Abstands P etwa 15 mm, und bei dieser
Grenze wird der Feinnachweis des Drehtellers schwierig und
es kann keine erhöhte Präzision des Nachweises der Tellerlage
erreicht werden.
Zusätzlich besteht die Schwierigkeit, daß bei einem Ansteigen
der Entfernung zwischen dem Nocken 120 und dem Näherungsschalter
126 infolge des Auftretens von Störungen auf dem Drehteller
14 die Zeitvorgabe zum Nachweis einer ausgewählten Ausnehmung
134 und zur Erzeugung eines Signals durch den Ausnehmungsnach
weis-Näherungsschalter 126 verzögert wird, wodurch es schwierig
wird, die Winkellage des Drehtellers 14 präzise nachzuweisen.
Weiterhin erfolgt die endgültige Positionierung des Drehtellers
14 durch Einschieben des Auswerferstifts 102 in eine ausge
wählte Ausnehmung der sich verjüngenden Ausnehmungen 104a
bis 104c, die in der unteren Oberfläche des Tellers 14 ausgebildet
sind, und wenn der Drehteller einen Durchmesser von mehreren
Metern aufweist, so entsteht infolge von Fehlern bei der
Herstellung der verjüngten Ausnehmungen 104a bis 104c selbst
dann, wenn die Betriebsstationen gleichmäßig beabstandet
sind, um hierdurch die Abbremsung und das Anhalten des Drehtellers
14 zu steuern, beim Ausschieben des Auswerferstifts in eine
der verjüngten Ausnehmungen 104a bis 104c die Schwierigkeit,
daß ein Zittern des Drehtellers 14 infolge einer Lageabweichung
der verjüngten Ausnehmungen 104a bis 104c entsteht mit hieraus
resultierendem Auftreten von Stößen.
Die voranstehend genannten Probleme werden gelöst mit einer
Druckgießmaschine gemäß dem Anspruch.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht zunächst darin,
daß präzise die Winkellage des Drehtellers im Betrieb der
voranstehend beschriebenen drehbaren Druckgußmaschine nachge
wiesen werden kann. Die vorliegenden Erfindung besteht weiterhin
darin, daß der Drehteller abgebremst wird, um an einer geeigneten
Stelle angehalten zu werden, auf der Grundlage des Nachweises
der Winkellage des Drehtellers.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in
der Steuerung der Drehung des Drehtellers durch Abbremsung
und Beschleunigung des Tellers. Ein weiterer Vorteil der
vorliegenden Erfindung liegt in der Verkürzung des Zeitraums
für die Abbremsung, um hierdurch den Drehteller schnell zu
drehen und anzuhalten.
Hierzu ist in einer drehbaren Druckgußmaschine, in welcher
mehrere Gießformöffnungs- und -schließeinheiten, von denen
jede ein Paar von Metallgießformen haltert, am Außenumfang
der Drehwelle in geeignet beabstandeten Lagen angeordnet
sind und der Drehteller intermittierend gedreht wird, um
die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten in eine ausge
richtete Lage mit Betriebsstationen zu bringen, worauf der
Teller angehalten wird, so daß unterschiedliche Betriebsvor
gänge gleichzeitig in Stationen vorgenommen werden, eine
Drehnachweiswelle vorgesehen, um sich der Drehung des Drehtellers
folgend zu drehen, ein Drehwinkeldetektor zum Nachweis von
Drehwinkeln des Drehtellers, während die Drehwelle eine voll
ständige Drehung durchführt, ist bereitgestellt, um kontinuierlich
Ausgangssignale zu erzeugen, deren Werte graduell ansteigen,
um hierdurch den Drehteller anzutreiben und zu steuern, und
es sind die Betriebsstationen gleichmäßig voneinander beab
standet, und eine vollständige Drehung der Drehwelle entspricht
der Winkelentfernung, um welche sich der Drehteller bewegt.
Weiterhin wird, während die Werte von Ausgangssignalen von
dem Drehwinkeldetektor ansteigen, der Drehteller abgebremst,
um anzuhalten, wenn die Werte von Ausgangssignalen von dem
Drehwinkeldetektor auf einen vorher festlegbaren Wert ansteigen.
Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung die
Drehwelle bereitgestellt, um sich, der Drehung des Drehtellers
folgend, zu drehen, und der Drehwinkeldetektor erzeugt Ausgangs
signale, deren Werte kontinuierlich proportional zum Drehwinkel
der Drehwelle ansteigen. Daher kann der Betrag der Drehung
des Drehtellers in Werten bestimmt werden, die aufeinanderfol
gend ansteigen, wodurch die Drehwinkel, die Beträge der Drehung
des Drehtellers darstellen, genau bestimmt werden können
und der Teller einfach gebremst und angehalten werden kann
mit erhöhter Genauigkeit. Während sich der Drehteller dreht,
steigt der Wert des Ausgangssignals des Drehwinkeldetektors
linear an, und die Winkellage des Drehtellers kann präzise
bestimmt werden auf der Grundlage der Werte der Ausgangssig
nale, wodurch der Drehteller einfach angetrieben und gesteuert
werden kann.
Weiterhin kann, wenn die Betriebsstationen in gleichförmig
beabstandeten Winkellagen angeordnet sind und eine vollständige
Drehung der Drehwelle dem Winkelabstand entspricht, um den
sich der Drehteller zwischen benachbarten Betriebsstationen
bewegt, der Drehteller gedreht werden, so daß die Gießform
öffnungs- und -schließeinheiten zwischen den benachbarten
Betriebsstationen durch einen einzigen Betriebsvorgang be
wegt werden können und das Programm zum Antrieb und Abbremsen
des Drehtellers vereinfacht werden kann, wodurch der Dreh
teller einfacher angetrieben und gesteuert werden kann.
Wenn der Drehteller abgebremst und angehalten wird, während
die Ausgangswerte von dem Drehwinkeldetektor ansteigen, kann
der Betriebsablauf zum Abbremsen und Anhalten des Drehtellers
einfacher ausgestaltet werden.
Bei dem Abbrems- und Steuerverfahren bei der erfindungsgemäßen
Druckgießmaschine weist der Drehwinkeldetektor
die Winkellage des Drehtellers nach, wenn der Teller in einer
festen Lage durch den Auswerferstift gehalten wird. Der Nach
weiswert des Detektor wird als Referenz für die nächste Halte
position des Drehtellers verwendet, und die Position, in
welcher der Drehteller abgebremst wird, wird berechnet auf
der Grundlage der Referenzhalteposition, um einen Referenzvor
gabewert Sm zu erhalten. Der Wert eines Ausgangssignals bei
der Drehung des Drehtellers und der Referenzvorgabewert Sm
werden miteinander verglichen, und wenn Signalwerte miteinander
übereinstimmen, wird der Drehteller abgebremst.
Bei dem Abbrems- und Steuerverfahren
bei der erfindungsgemäßen Druckgießmaschine,
wie es voranstehend beschrieben wurde, kann, da die Haltepo
sition des Drehtellers, der durch den Auswerferstift gehalten
wird, nachgewiesen wird und der nachgewiesene Wert in einer
Speichereinrichtung gespeichert wird, selbst dann, wenn verjüngte
Ausnehmungen, die von der vorgeschriebenen 120°-Lage gegenein
ander abweichen, fehlerhaft hergestellt werden, der Drehteller
unter Tolerierung der Abweichung angehalten werden.
Weiterhin können, da die Anzahl der Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten festgestellt wird, die auf dem Drehteller
bereitgestellt sind, ein Umschalten der Programme zum Steuern
der Beschleunigung und Abbremsung des Drehtellers in Abhängigkeit
von der Anzahl der Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
erfolgen.
Da das voranstehend beschriebene Antriebssteuerverfahren
eine Steuerfunktion auf der Grundlage der Anzahl der vorliegenden
Gießformöffnungs- und -schließeinheiten durchführt, können
die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten abgebremst werden,
um in geeigneten Haltepositionen in einem kurzen Zeitraum
anzuhalten.
Die voranstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet
weiter anhand der folgenden detaillierten Beschreibung im
Zusammenhang mit den beigefügten Figuren verdeutlicht, welche
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zu deren Erläuterung,
jedoch nicht zum Zwecke der Einschränkung auf irgendeine
Weise darstellen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform der
drehbaren Druckgußmaschine, die in Übereinstimmung
mit dem Prinzip der vorliegenden Erfindung aufgebaut
ist;
Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht entlang einer im wesent
lichen vertikalen Zentrallinie der ersten Station
in der drehbaren Druckgußmaschine von Fig. 1;
Fig. 3 eine Aufsicht in vergrößertem Maßstab auf den Drehteller
in der Druckgußmaschine;
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Dreh
tellers;
Fig. 5 eine Ansicht von unten des Drehtellers;
Fig. 6 eine Teilansicht, teilweise geschnitten, mit einer
Darstellung der Anbringung einer Lagenachweiseinrichtung
nach dem Stand der Technik;
Fig. 7 eine Entwicklungsansicht des Nockens der Lagenachweis
einrichtung von Fig. 6;
Fig. 8 ein Diagramm von Lageimpulssignalen, die von der
Lagenachweiseinrichtung gemäß Fig. 6 erzeugt werden;
Fig. 9 ein Diagramm mit einer Darstellung von Variationen
einer Ventilöffnung in Abhängigkeit von den Lageimpuls
signalen;
Fig. 10 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung öldruck
beaufschlagter Antriebs- und Steuerschaltungen nach
dem Stand der Technik;
Fig. 11 eine Längsschnittansicht des Flußratensteuerventils,
welches sowohl bei der Druckgußmaschine nach dem
Stand der Technik und der Druckgußmaschine gemäß
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann;
Fig. 12 und 13 Diagramme mit einer Darstellung der Variation
in der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers abhängig
von Variationen in der Ventilöffnung;
Fig. 14 eine Seitenansicht des Drehtellers in der Druckguß
maschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung der
Öldruckschaltung des Hydraulikmotors und des Lagenach
weismechanismus des Drehtellers in der Druckgußmaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 eine Ansicht mit einer Darstellung der Montage des
Drehwinkeldetektors;
Fig. 17 ein Diagramm mit einer Darstellung des Ausgangssignals
des Drehwinkeldetektors;
Fig. 18 ein Diagramm mit einer Darstellung der Einstellung
eines Referenzeinstellwerts als Nachweisposition;
Fig. 19 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Betriebs
ablaufs der Lagesteuerungseinrichtung;
Fig. 20 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung der
Öldruckschaltung des Hydraulikmotors und des Lagenach
weismechanismus des Drehtellers in einer zweiten
Ausführungsform der Druckgußmaschine gemäß der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 21 ein Diagramm mit einer Darstellung des Ausgangssig
nals des Drehwinkeldetektors und einen zweiten Modus
zur Einstellung eines Referenzeinstellwerts in der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Betriebs
ablaufs der zweiten Ausführungsform;
Fig. 23 und 24 eine Aufsicht beziehungsweise Seitenansicht
der dritten Ausführungsform der Druckgußmaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 25 eine schematische Ansicht der Öldruckschaltung des
Hydraulikmotors und des Lagenachweismechanismus in
der dritten Ausführungsform der Druckgußmaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 eine schematische Ansicht mit einer Darstellung des
Betriebsmodus der dritten Ausführungsform der Druck
gußmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 27 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beschleunigungs- und
Abbremseigenschaften.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die drehbare Druckguß
maschine, bei welcher das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung
eingesetzt wird, umfaßt im allgemeinen einen Drehteller 14,
Betriebsstationen und einen Antriebsmechanismus, die den
entsprechenden Komponenten der drehbaren Druckgußmaschine
nach dem Stand der Technik ähneln, wie sie voranstehend beschrie
ben wurde. Wie deutlicher aus Fig. 14 hervorgeht, ist ein
Zahnkranz 20 fest an der unteren Oberfläche des Drehtellers
14 befestigt, ein Ritzel 100 ist drehbar auf der unteren
Oberfläche des Tellers 14 angebracht und steht im Eingriff
mit dem Zahnkranz 20, und ein Hydraulikmotor 101, dessen
Welle mit dem Ritzel verbunden ist, ist unterhalb des Tellers
14 zum Antrieb des Ritzels 100 angeordnet. Die Anordnung
des Zahnkranzes, Ritzels und Motors ist so wie beim Stand
der Technik. Wie noch deutlicher aus Fig. 16 hervorgeht,
ist ein erster Lagenachweis-Übertragungszahnkranz 151 auf
der Welle des Hydraulikmotors 101 angebracht, und ein zweiter
Übertragungszahnkranz 152 ist auf der Drehnachweiswelle 153
eines Drehwinkeldetektors 150 angebracht, der am Gehäuse
oder dergleichen des Hydraulikmotors 101 befestigt ist. Der
zweite Übertragungszahnkranz 152 steht in Eingriff mit dem
ersten Übertragungszahnkranz 151.
Wie noch deutlicher aus Fig. 17 und 18 hervorgeht, ist
der Drehwinkeldetektor 150 so aufgebaut, daß Signalwerte
von dem Detektor ansteigen, so daß die Ausgangsspannung des
Detektors linear ansteigt entsprechend einem wachsendem Dreh
winkel der Drehnachweiswelle 153. Nach einer vollständigen
Drehung (360°) der Welle 153 kehrt der Ausgangssignalwert
auf seinen Originalwert zurück. Der Detektor wiederholt diesen
Zyklus bei jeder Drehung.
Das Ausgangssignal des Drehwinkeldetektors 150 wird auf eine
Lagefeststelleinrichtung 154 übertragen, die so aufgebaut
ist, daß sie den Drehwinkel des Drehtellers 14 auf der Grundlage
des Ausgangssignals des Drehwinkeldetektors 150 bestimmt
und das so bestimmte Signal einer Steuereinrichtung 136 zuführt.
Die Steuereinrichtung 136 steuert ein Flußratensteuersignal
140 auf der Grundlage des festgestellten Signals von der
Lagefeststelleinrichtung 154, wodurch die Drehgeschwindigkeit
und Anhaltelage des Drehtellers 14 auf die übliche Weise
gesteuert werden.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die
drehbare Druckgußmaschine mit einer ersten Station 2, einer
zweiten Station 3 und einer dritten Station 4 versehen, die
gleichmäßig voneinander um 120° beabstandet sind, und der
Drehteller 14 ist mit Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
versehen, die ebenfalls gleichmäßig um 120° beabstandet sind,
und so führt bei einer vollständigen Drehung des Drehtellers
14 die Drehnachweiswelle 153 drei vollständige Drehungen
aus. Das Verhältnis der Drehung zwischen dem Drehteller 14
und der Drehnachweiswelle 153 ist so eingestellt, daß bei
einer vollständigen Drehung des Drehtellers 14 die Drehnach
weiswelle 153 drei Umdrehungen ausführt, durch geeignete
Wahl der Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Zahnkranz
20, dem Ritzel 100 und dem ersten beziehungsweise zweiten
Übertragungszahnkranz 151, 152, die in Kombination den Drehteller
14 antreiben. Bei einer Drehung des Drehtellers 14 um ein
Drittel einer vollständigen Umdrehung und einer Bewegung
der drei gleichmäßig beabstandeten Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 am Umfang des Tellers zwischen den benach
barten Betriebsstationen führt daher die Drehnachweiswelle
135 eine vollständige Drehung durch, und die Winkellage des
Drehtellers 14 kann auf der Grundlage eines Ausgangssignals
bestimmt werden, welches dem Drehwinkel der Drehnachweiswelle
153 entspricht.
Wie noch deutlicher in Fig. 15 gezeigt ist, dient ein Ausgangs
signal S von dem Detektor 150 als Eingangsgröße zur Lagebe
stimmungseinrichtung 154, in welchem eine Analog/Digital-Wandler
schaltung mit 12 bit vorgesehen ist, wodurch, wenn das Ausgangs
signal des Drehwinkeldetektors 150 durch 4096 geteilt wird,
um in einen numerischen Wert umgesetzt zu werden, der Dreh
winkel des Drehtellers 14 in bezug auf den Winkel etwa mit
0,03° bestimmt werden kann. Daher kann die Winkellage des
Drehtellers 14 mit einer Präzision bestimmt werden, die ein
mehrfaches größer ist als die, die mit der beim Stand der
Technik vorliegenden Begrenzung auf einen Minimalabstand
von etwa 15 mm bei der Anordnung erhältlich ist, in welcher
der Annäherungsschalter 126 die Ausnehmungen nachweist, die
in dem Nocken 120 nach dem Stand der Technik vorgesehen sind.
Da die hochpräzise Lagebestimmungseinrichtung 154 in der
ersten Ausführungsform verwendet wird, und wie noch deutlicher
aus Fig. 17 hervorgeht, der konstante Wert Sn der Ausgangs
spannung am Drehwinkeldetektor 150 als Halteposition des
Drehtellers 14 eingestellt wird, und wahlweise Nachweislagen
Sm (m = 0, 1, 2, . . . , n-1) bei Spannungswerten niedriger
als die Ausgangsspannung eingestellt werden, wenn Halteposition
des Drehtellers nachgewiesen werden, so stellt sich heraus,
daß die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 14 aufeinander
folgend abnimmt.
Dies bedeutet, daß der Spannungswert, der jeder Nachweispo
sition entspricht, vorher in der Lagebestimmungseinrichtung
154 als Referenzeinstellwert eingestellt wird, und wenn die
Lagefeststelleinrichtung 154 den Wert des Ausgangssignals
S des Drehwinkeldetektors 150 liest, wie in Fig. 19 dargestellt
ist, um herauszufinden, daß der Minimalwert So des Ausgangssig
nals dem Wert S des Ausgangssignals des Drehwinkeldetektors
150 entspricht, die Lagefeststelleinrichtung 154 ein Koinzi
denzsignal an die Steuereinrichtung 136 ausgibt. Die Lagefest
stelleinrichtung 154 ändert den eingestellten Referenzwert
So auf einen getrennt gesetzten Wert S1 und gibt wiederum
ein Koinzidenzsignal aus, wenn das Ausgangssignal S mit dem
gesetzten Referenzwert S1 koinzidiert, und ändert das gesetzte
Referenzsignal S1 auf den Referenzwert S2. Dann wird der
Betriebsablauf wiederholt. Wenn ein Signal Ausgangsgröße
ist, welches mit dem Ausgangssignal vom Drehausgang vom Dreh
winkeldetektor 150 koinzidiert, so hört die Lagefeststell
einrichtung 154 auf zu arbeiten, und mittlerweile dreht der
Drehteller 14 sich um ein Drittel seiner vollständigen Umdrehung,
um die Bewegung der Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
zwischen den benachbarten Betriebsstationen zu vervollständigen.
Die nächste Drehung des Drehstellers 14 wird genauso gesteuert,
und jedes Mal, wenn der Drehteller sich um ein Drittel seiner
vollständigen Umdrehung dreht, kann ein Gußvorgang kontinuierlich
in jeder Betriebsstation durchgeführt werden.
Der Drehwinkeldetektor 150 ist nicht auf einen solchen Typ
beschränkt, der seinen Nachweiswert in Form eines analogen
Signals ausgibt, sondern kann auch von der Art sein, die
ein Nachweissignal im Form eines digitalen Signals abgibt.
Im letzteren Fall vergleicht die Lagebestimmungseinrichtung
154 einfach den eingestellten Referenzwert Sm (m = 0, 1,
2, . . . , n) mit einem Ausgangssignal von dem Drehwinkeldetektor
150.
Auf diese Weise werden, wenn der eingestellte Referenzwert
Sn, der der Haltelage für den Drehwinkeldetektor 150 entspricht,
auf die Mitte des Anstiegsbereichs des Ausgangssignals S
des Drehwinkeldetektors 150 gesetzt wird und insbesondere
auf die zweite Hälfte des Ausgangssignals, die eingestellten
Werte S0, S1, S2, . . . , Sn-1 für die Nachweispositionen so
gewählt, daß sie in dieser Reihenfolge allmählich zunehmen,
eine Wahl der Referenzeinstellwerte S0, S1, S2, . . . Sn-1, die
den Nachweislagen entsprechen, wird so getroffen, daß diese
geringer sind als der eingestellte Referenzwert, und der
Drehteller 14 wird angetrieben und gesteuert. Während die
Winkellage des Drehtellers 14 nachgewiesen und bestätigt
wird, werden die Einstellwerte für die nachgewiesenen Werte
S0, S1, S2, . . . , Sn-1 so gesetzt, daß sie einen geringeren
Wert aufweisen als der eingestellte Referenzwert Sn und die
Drehung-des Drehtellers wird gesteuert, während die Winkellage
des Tellers 14 auf der Grundlage dieser eingestellten Referenz
werte detektiert wird, wogegen selbst dann, wenn der Drehwinkel
detektor 150 ein Ausgangssignal mit einem Wert in der Nähe
bei Sn zu Beginn der Drehung des Drehtellers 14 erzeugt,
da der in der Lagenachweiseinrichtung 154 eingestellte Referenz
wert zu Beginn der Drehung des Drehtellers 14 der kleine
Wert So ist, eine fehlerhafte Betriebsweise, nämlich daß
die Lagefeststellungseinrichtung 154 ein Nachweissignal unmittelbar
nach Beginn der Drehung des Drehtellers 14 ausgibt, sicher
verhindert werden kann.
Ein derartig fehlerhafter Betrieb der Lagebestimmungseinrichtung
154 kann den Drehteller 14 ins Zittern versetzen, wenn die
Korrektur und Einstellung der endgültigen Halteposition des
Drehtellers 14 durch die verjüngten Ausnehmungen 104a bis
104c durchgeführt wird, die in der unteren Oberfläche des
Tellers 14 vorgesehen sind, und einen Auswerferstift 102,
der unterhalb des Tellers 14 angeordnet ist, nachdem der
Drehteller 14 abgebremst wurde, um durch die Drehung und
Steuerwirkung des Hydraulikmotors 101 anzuhalten, oder es
kann die Lagenachweiseinrichtung 154 wiederum die Winkellage
des Drehtellers 14 durch Spiel eines Getriebeteils nachweisen,
wenn sich der Drehteller 14 zu drehen beginnt. Im letzteren
Fall kann die Lagenachweiseinrichtung wiederum ein Haltesignal
ausgeben, um den Beginn der Drehung des Drehtellers 14 zu
erschweren.
Allerdings kann gemäß der voranstehend erläuterten und beschrie
benen Ausführungsform die Ausgabe des Haltesignals durch
die Lagebestimmungseinrichtung 154 verhindert werden, selbst
wenn der Wert des Ausgangssignals S der Drehwinkelbestimmungs
einrichtung 150 mit dem eingestellten Referenzwert Sn zusammenfällt,
welcher der Halteposition des Drehtellers 14 unmittelbar
nach Beginn der Drehung des Tellers 14 entspricht, da der
eingestellte Referenzwert, der mit dem Wert des Ausgangssig
nals S in der Lagebestimmungseinrichtung 154 verglichen werden
soll, durch So ersetzt werden soll, welcher Wert geringer
ist als der Wert der Halteposition.
Um den voranstehend beschriebenen fehlerhaften Betrieb der
Lagebestimmungseinrichtung zu verhindern, ist bislang allge
mein so vorgegangen worden, daß nach dem Beginn der Drehung
des Drehtellers der Lagenachweisbetrieb für einen vorher
festlegbaren Zeitraum angehalten wurde durch einen Zeitgeber,
wodurch die Ausgabe des Haltesignals unmittelbar nach dem
Beginn der Drehung des Drehtellers 14 verhindert wird. Wenn
jedoch der fehlerhafte Betrieb der Lagebestimmungseinrichtung
154 durch den Zeitgeber verhindert wird, so besteht dann,
wenn die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 14 variiert
wird, insbesondere abrupt variiert wird, das Problem, daß
der Drehteller sich in eine vorher festlegbare Lage dreht,
in welcher eine Abbremsung und Steuerung durchgeführt werden
sollen, innerhalb des durch den Zeitgeber vorgegebenen Zeit
raums. In einem derartigen Fall muß der Zeitraum, der durch
den Zeitgeber eingestellt werden soll, abgeändert werden,
was umständliche Einstellungen erfordert.
Weiterhin steigt bei der voranstehend erläuterten und beschrie
benen Ausführungsform der Wert graduell allmählich an vom
eingestellten Referenzwert So auf Sn, wobei der eingestellte
Referenzwert Sn, der die Halteposition festlegt, in der Mitte
des Anstiegs liegt, insbesondere in der letzten Hälfte des
Ausgangssignals. Weiterhin ist jeder Wendepunkt im Ausgangs
signal des Drehwinkeldetektors 150 eliminiert. Nach dem erfindungs
gemäßen Verfahren ändert sich daher, obwohl der Drehwinkel
des Drehwinkeldetektors sehr klein ist, das Ausgangssignal
des Drehwinkeldetektors 150 deutlich und die Abbremsung und
Steuerung werden durch Nachweis eines Punktes durchgeführt,
der nicht der Wendepunkt ist, an welchem eine präzise Lage
bestimmung infolge mechanischer Fehler schwierig ist, die
durch Spiel des Getriebes verursacht werden. Daher kann eine
Drehsteuerung mit hoher Genauigkeit ermöglicht werden. Da
die eingestellten Referenzwerte aufeinanderfolgend ansteigen,
läßt sich das Steuerprogramm einfach vorbereiten.
Da der Drehwinkeldetektor 150 einen Wendepunkt aufweist,
an welchem das Ausgangssignal S auf seinen Ursprungswert
zurückkehrt, wenn der Drehwinkel 2nπ beträgt, nach dem Beginn
der Drehung des Drehtellers 14, so gibt der Drehwinkeldetektor
150 ein Ausgangssignal mit einem Wert ab, welcher dem minimalen
eingestellten Referenzwert S1 am Wendepunkt entspricht, um
den Betrag der Änderung der Flüssigkeitsflußratensteuerung
in dem Flußratensteuerventil 140 zu reduzieren mit einem
Bestimmungssignal von der Lagebestimmungseinrichtung 154
auf der Grundlage des minimalen eingestellten Referenzwerts
S1. Der minimale eingestellte Referenzwert S1, welcher dem
minimalen eingestellten Referenzwert So entspricht, wird
vorzugsweise nicht bei der Abbremssteuerung verwendet.
Wenn jedoch das Ausgangssignal des Drehwinkeldetektors 150
in Form eines digitalen Signals vorliegt, kann das dem minimalen
eingestellten Referenzwert So entsprechende Signal ohne Schwierig
keit verwendet werden, da dann, wenn das Ausgangssignal vom
Drehwinkeldetektor 150 θ = 2nπ beträgt, sich der Wert des
Ausgangssignals diskontinuierlich vom maximalen Ausgangswert
0 her ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der einge
stellten Referenzwerte S1 bis Sn nicht auf eine gleichmäßig
beabstandete Anordnung beschränkt, sondern es wird dann,
wenn der Drehwinkeldetektor 150 eine Position in der Nähe
der Position feststellt, bei welcher die Abbremsung begonnen
wird, da die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 14 hoch
ist und die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers kurz vor
Anhalten des Tellers niedrig ist, der Abstand Sm (m=0,
1, 2, . . . , n-1) zwischen dem eingestellten Referenzwert Sm
in der Nähe der Bremsbeginnlage größer eingestellt als der
zwischen den Werten in der Bremsbeginnposition, wodurch die
Abbremsung und das Anhalten gesteuert werden, während eine
feinstufige Positionsbestimmung durchgeführt wird.
Bei der voranstehend erläuterten und beschriebenen Ausführungs
form ist die Drehnachweiswelle betriebsmäßig mit der Antriebs
welle des Hydraulikmotors verbunden, welcher dem Drehteller
durch das Getriebe antreibt, um sich mit dem Teller zu drehen
und die Winkelposition des Drehtellers unter Verwendung des
Drehwinkels der Drehnachweiswelle zu bestimmen, und so werden
Meßfehler minimalisiert, die durch Störung des Drehtellers
entstehen, wenn Gießformöffnungs- und -schließeinheiten auf
dem Teller ausgetauscht werden. Da der verwendete Drehwinkel
detektor so ausgebildet ist, daß er kontinuierlich Signale
ausgibt und das Ausgangssignal proportional zu einem Anstieg
des Drehwinkels der Drehnachweiswelle erhöht, kann die Winkel
lage des Drehtellers mit hoher Genauigkeit bestimmt werden,
und da die Werte der Ausgangssignale des Drehwinkeldetektors
einfach innerhalb eines weiten Bereichs vergrößert werden
können, kann die Lage des Drehtellers durch den Absolutwert
des Ausgangssignals des Drehwinkeldetektors bestätigt und
der Drehteller sicher und genau gesteuert und angehalten
werden. In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wie in Fig. 20 dargestellt ist, sind ein unterer Begrenzungs
schalter 155 zum Nachweis des Auswerferstiftes 102 in dessen
abgesenkter Lage und ein oberer Begrenzungsschalter 156 zum
Nachweis des Auswerferstiftes 102 in seiner gehobenen Lage,
in welcher er in eine der verjüngten Ausnehmungen 104a bis
104c eingeschoben werden soll, vorgesehen in der Nähe eines
Zylindermechanismus 103, um den Betrieb des Auswerferstiftes
102 nachzuweisen und so die Drehung des Drehtellers 14 zu
steuern. Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird der Auswerferstift 102 angehoben, um in eine
der Ausnehmungen 104a bis 104c eingeschoben zu werden und
sicher den Drehteller zu positionieren und den Drehteller
in seiner Lage zu halten durch den Keileffekt des Auswerfer
stiftes 102, und der Auswerferstift 102 wird in seiner ange
hobenen Lage durch den Begrenzungsschalter nachgewiesen.
Wie deutlicher aus Fig. 20 hervorgeht, weist der obere Begren
zungsschalter 156 den Auswerferstift 102 in seiner angehobenen
Lage nach. Fig. 20 zeigt, daß ein Nachweissignal von dem
oberen Begrenzungsschalter 156 der Lagebestimmungseinrichtung
154 zugeführt wird. Wenn das Nachweissignal vom oberen Be
grenzungsschalter 156 Eingangssignal für die Lagebestimmungs
einrichtung 154 ist, so speichert die Lagebestimmungseinrichtung
154 den Wert des Ausgangssignals S, der ihr von dem Drehwinkel
detektor 150 eingegeben wird.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Drehwinkeldetektor
150 verwendet, der mit hoher Genauigkeit die Position bestimmt,
wie voranstehend angegeben wurde, und wenn ein Nachweissignal
von dem oberen Begrenzungsschalter 156 als Eingangsgröße
auf die Lagebestimmungseinrichtung 154 gegeben wird, welche
wiederum den Wert des Ausgangssignals von dem Drehwinkeldetek
tor 150 speichert als den Wert der Halteposition (den Haltepo
sitions-Referenzwert Sk) und den Wert So der Lage, in welcher
die hohe Drehgeschwindigkeit V1 abgebremst wird, und die
Entfernung von der Bremsposition. Um durch die Lagebestimmungs
einrichtung 154 den eingestellten Referenzwert Sm (m = 1,
2, . . . , n) zu berechnen, werden vorher die Entfernung Δ S1
zwischen der ersten Bremsposition und der Halteposition,
die Entfernung (Δ S2) zwischen der nächsten Bremsposition
und Halteposition und so weiter in der Lagebestimmungseinrichtung
154 eingestellt, wogegen die Entfernung (Δ S1, Δ S2, . . . ,
Δ Sn) zwischen den aufeinanderfolgenden Bremspositionen des
Drehtellers 14 und aufeinanderfolgende Haltepositionen des
Tellers aufeinanderfolgend in der Lagebestimmungseinrichtung
154 eingestellt werden. Weiterhin befindet sich, wenn die
eingestellten Referenzwerte Sm (m = 1, 2, . . . , n) der Bremspo
sitionen auf der Grundlage der gespeicherten Haltepositionen
berechnet werden, der Referenzwert Sk für die Halteposition
in der letzten Hälfte des Inkrements in einem Ausgangssignal
des Drehwinkeldetektors 150, und der Drehwinkeldetektor 150
ist so eingestellt, daß der Referenzwert Sk für die Haltepo
sition größer ist als die Entfernung Δ S1 zur Berechnung
der ersten Bremsposition. Auf diese Weise werden die einge
stellten Referenzwerte S1, S2, . . . , Sn und die Werte des
Haltepositions-Referenzwerts Sk zu Werten gemacht, die aufein
anderfolgend linear ansteigen, wie in Fig. 21 gezeigt ist.
In der zweiten Ausführungsform wird, da drei Betriebsstationen
vorgesehen sind und der Drehteller jedesmal dann anhält,
wenn sich der Teller um ein Drittel seiner Gesamtumdrehung
gedreht hat, die Anzahl der Stationen durch J repräsentiert.
Und da jedesmal, wenn der Drehteller 14 sich um ein Drittel
seiner vollständigen Drehung gedreht hat, die Drehnachweis
welle 153 des Drehwinkeldetektors eine vollständige Umdrehung
durchführt, wird unter der Annahme, daß jede Haltereferenzposition
des Tellers 14 Sk ist, der drei Haltepositionswerten
Sk (k = 1, 2, . . . , J) (J=3) gemeinsamer Wert Sk anfänglich
gesetzt und mit dem Antrieb des Tellers begonnen (Fig. 19).
Wenn der Drehteller 14 auf diese Weise angetrieben wird,
wird zunächst der erste Haltereferenzwert Sk (k=1) aufgerufen.
Der erste Haltelagenreferenzwert (k=1) wird auf Sx gesetzt,
und dies stellt den Wert dar, der auf die voranstehend beschrie
bene Weise eingestellt wurde. Von dem Wert Sx wird Sm (m=1)
als Haltepositionsreferenzwert abgeleitet, um den Referenz
einstellwert S1 zum Abbremsen des Drehtellers 14 zu berechnen.
Der eingestellte Referenzwert S1 und der Wert eines Ausgangs
signals S von dem Drehwinkeldetektor 150 werden miteinander
verglichen, und wenn sich herausgestellt hat, daß die Werte
zusammenfallen, wird ein Koinzidenzsignal an die Steuereinrichtung
136 als ein Unterscheidungssignal ausgegeben. Sm (m=2) wird
von dem Haltepositionsreferenzwert Sk (k=1) abgeleitet, um
den Referenzeinstellwert S2 zu berechnen, der dann mit einem
Ausgangssignal S von dem Drehwinkeldetektor 115 verglichen
wird, um ein Unterscheidungssignal bereitzustellen, welches
der Steuereinrichtung 136 zugeführt wird. Dieser Vorgang
wird wiederholt. Wenn das Unterscheidungssignal als Eingangs
größe auf die Steuereinrichtung 136 gegeben wird, arbeitet
die Steuereinrichtung 136 so, daß sie das Flußratensteuerventil
140 steuert, so daß der Drehteller 14 allmählich abgebremst
wird und der Wert des Ausgangssignals S mit dem Haltepositions
einstellwert Sk (k=1) verglichen wird, um die Drehung des
Drehtellers 14 anzuhalten, worauf der Auswerferstift 102
angehoben wird, um den Teller in seiner fixierten Position
zu halten. Der Wert eines Ausgangssignals S von dem Drehwinkel
detektor 150 bei in der fixierten Position gehaltenem Drehteller
14 wird in der Lagebestimmungseinrichtung 154 gespeichert
als der Haltepositionsreferenzwert Sk (k=1). Jedesmal wenn
ein Betrieb in jeder Station beendet ist, ruft die Lagebe
stimmungseinrichtung 154 den Wert von k=2 auf als den Halte
positionsreferenzwert Sk, wie voranstehend beschrieben wurde.
Weiterhin ist in der Berechnung auf der Grundlage des Halte
positionsreferenzwerts Sk (k=2) die erste/dritte Drehung
der ursprünglich eingestellte Wert Sx, und wenn sich der
Teller um einen Winkelbetrag gedreht hat, wird der Referenz
einstellwert Sm (m=1, 2, . . . , n) berechnet auf der Grundlage
des Wertes für Sx als dem Wert des Haltepositionsreferenzwerts
mit der Entfernung Δ Sm (m=2), und der Teller wird abge
bremst, während der eingestellte Referenzwert Sm mit einem
Ausgangssignal S von dem Drehwinkeldetektor 150 verglichen
wird. Wenn der Auswerferstift 102 den Drehteller 14 in seiner
fixierten Position festhält, wird der Wert des Ausgangssignals
S zu diesem Zeitpunkt gespeichert als der Haltepositions
referenzwert Sk (k=12), und der nächste Haltepositionsreferenz
wert Sk (k=3) wird auf dieselbe Weise gesteuert. Der Wert
Sx, welcher dem Wert entspricht, der ursprünglich als Halte
positionsreferenzwert Sk (k=1, 2, 3) gesetzt wurde, wird
berechnet und ersetzt durch den Wert in der Position, in
welcher tatsächlich bei jeder Betriebsstation jeweils angehalten
wurde. Jede Halteposition wird in der Lagebestimmungseinrichtung
154 gespeichert.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Anzahl der Betriebs
stationen 3, so daß nach Durchführung der Steuerung auf der
Grundlage des dritten Haltepositionsreferenzwerts Sk (kj=3)
durch die Berechnung von 3+1 als dem Wert von k in dem
Haltepositionsreferenzwerts Sk der Wert von k größer wird
als die Anzahl der Betriebsstationen (J), und der Drehteller
14 wird gedreht, um den ersten Haltepositionreferenzwert
Sk (k=1) aufzurufen.
In der zweiten Drehung des Drehtellers 14 wird auf der Grund
lage des bei der ersten Drehung als erstem Haltepositions
referenzwert Sk (k=1) gespeicherten Wertes der Teller 14
abgebremst, um in der Lage anzuhalten, in welcher der Teller
durch den Auswerferstift bei der ersten Drehung angehalten
wurde.
Da der Drehteller auf der Grundlage des Haltepositionsreferenz
werts Sk gesteuert und angehalten wird, wenn der Auswerferstift
102 angehoben wird, ist der Betrag der Feineinstellung der
Position des Drehtellers 14 durch den Auswerferstift 102
und den verjüngten Abschnitt einer ausgewählten Ausnehmung
104a bis 104c sehr gering, und die Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 unterliegen keinem Stoß, der sonst auf
die Einheit 29 ausgeübt werden könnte, wenn sich der Teller
mit dem Auswerferstift in seiner angehobenen Lage dreht.
Ebenso wird in der nächsten Betriebsstation auf der Grundlage
des Haltepositionsreferenzwerts Sk (k=2) der Drehteller
14 abgebremst, bis der Teller die gewünschte feste Position
erreicht, in welcher der Teller in der festen Position durch
den Auswerferstift 102 gehalten wird. Auch in der nächsten
Betriebsstation wird auf der Grundlage des Haltepositionsre
ferenzwerts Sk (k=3) der Drehteller 14 abgebremst, bis
sich der Teller in die gewünschte feste Position dreht, in
welcher der Teller in seiner festen Position durch den Auswerfer
stift 102 gehalten wird.
Daher wird jedesmal, wenn der Drehteller 14 in jeder Halte
position anhält, der Haltepositionsreferenzwert Sk (k=1,
2, 3) ersetzt durch einen neuen Wert, und die durchzuführende
Stellung der Halteposition des Drehteller 14 kann sehr klein
gemacht werden, während der Auswerferstift 102 angehoben
wird, und Stoßeinrichtungen werden verringert, die sonst
bei der Druckgußmaschine auftreten könnten, während der Aus
werferstift 102 angehoben wird.
Auf diese Weise wandelt, wenn der Wert einer Spannung, die
jeder Bremsposition entspricht, vorher eingestellt wird,
so daß der Referenzeinstellwert Sm (m=1, 2, . . . , n-1) auf
der Grundlage des Haltereferenzwerts Sk durch die Lagebe
stimmungseinrichtung 154 berechnet wird, wie noch deutlicher
in Fig. 22 gezeigt ist, die Positionsbestimmungseinrichtung
154 den Wert eines Ausgangssignal S von dem Drehwinkeldetektor
150 um, und liest das Ausgangssignal S von dem Drehwinkelde
tektor 150 nach Wandlung des Signals in ein 12-bit Signal.
Wenn herausgefunden wurde, daß der minimale Referenzeinstell
wert S1 und das Ausgangssignal des Drehwinkeldetektors 150
miteinander zusammenfallen, wird das Koinzidenzsignal als
Eingangsgröße auf die Steuereinrichtung 136 als ein Unter
scheidungssignal gegeben, um das Referenzeinstellsignal zu
S2 zu wandeln. Wenn es sich herausgestellt hat, daß ein Ausgangs
signal von dem Drehwinkeldetektor 150 mit dem Referenzeinstell
wert S2 zusammenfällt, so wird wiederum ein Koinzidenzsignal
erzeugt, um den Referenzeinstellwert zu S3 zu wandeln. Dieser
Vorgang wird wiederholt. Wenn der Haltepositionsreferenzwert
Sk mit einem Ausgangssignal vom Drehwinkeldetektor 150 zusammen
fällt, um ein Koinzidenzsignal zu erzeugen, stellt die Lagebe
bestimmungseinrichtung 154 ihren Betrieb ein. In diesem ab
geschalteten Zustand führt der Drehteller eine Drehung um
ein Drittel seiner vollständigen Umdrehung durch, um eine
Winkelbewegung zwischen benachbarten Betriebsstationen fertigzu
stellen. Der Drehteller 14 führt aufeinanderfolgende Umdrehungen
um ein Drittel auf dieselbe Weise aus, um den Gußvorgang
in den aufeinanderfolgenden Betriebsstationen weiterzuführen.
Wenn der Haltepositionsreferenzwert Sk in die Mitte oder hintere
Hälfte des Ansteigens eines Ausgangssignals S vom Drehwinkel
detektor 150 gesetzt wird, wird die Differenz der Entfernung
Δ Sm (m=1, 2, . . . , n) so eingestellt, daß die Referenzeinstell
werte in den Bremspositionswerten S1, S2, . . . , Sn auf Werte
eingestellt werden, die aufeinanderfolgend ansteigen und
geringer sind als der Haltepositionswert Sk, und es wird
die Drehung des Drehtellers gesteuert, während die aufeinander
folgenden Winkelpositionen des Drehtellers bestätigt werden,
und selbst wenn der Wert eines Ausgangssignals von dem Drehwinkel
detektor 150 als Beginn des Drehung des Drehtellers 14 derselbe
ist wie der Haltepositionswert Sk, so kann, da der Referenzein
stellwert der Lagebestimmungseinrichtung 154 der kleine Wert
S1 ist, jeglicher fehlerhafter Betrieb, bei welchem ein Unter
scheidungssignal zum Anhalten des Drehtellers 14 von der
Lagebestimmungseinrichtung 154 unmittelbar nach dem Beginn
der Drehung des Tellers ausgegeben wird, sicher verhindert
werden, und da die Entfernungsdifferenz Δ Sm bei der Steuerung
der Drehung des Drehtellers 14 zwischen benachbarten Stationen
gleich ist, kann ein Steuerprogramm verhältnismäßig einfach
vorbereitet werden.
Das Abbrems- und Steuerverfahren der erfindungsgemäßen Druck
gießmaschine ist nicht darauf beschränkt, daß
die Entfernungsdifferenz Δ Sm (m=1, 2, . . . , n) so gesetzt
wird, daß die Referenzeinstellwerte S1 bis Sn in gleichmäßig
beabstandeter Beziehung gewählt werden. Da dann, wenn eine
Position in der Nähe der Position festgestellt wird, in welcher
die Beschleunigung begonnen wird, der Drehteller 14 sich
mit hoher Geschwindigkeit dreht, und da die Drehgeschwindigkeit
des Tellers kurz vor seinem Anhalten niedrig ist, wird der
Raum zwischen benachbarten Referenzeinstellwerten in der
Nähe der Bremseinleitungsposition breiter eingestellt als
der zwischen benachbarten Referenzwerten in der Nähe der
Halteposition, und daher wird vorzugsweise die Beschleunigung
und das Anhalten des Drehtellers gesteuert, während der Feinnach
weis der Position durchgeführt wird.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Position, in welcher
der Auswerferstift den Drehteller in seinem angehaltenem
Zustand hält, die Halteposition für den Drehteller, und es
werden die Referenzeinstellwerte für Sm (m=1, 2, . . . , n)
der Abbremspositionen aus den Haltepositionen berechnet.
Der Drehteller wird zum Anhalten abgebremst, während die
Winkellage des Drehtellers auf der Grundlage der berechneten
Referenzeinstellwerte Sm bestimmt wird. Daher kann nach dem
Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform die Halteposition
mit hoher Genauigkeit in eine Position nahe der endgültigen
Halteposition gebracht werden, wo ein Halten durch den Auswerfer
stift erfolgt. Selbst wenn daher die verjüngten Ausnehmungen
nicht mit einem vorgeschriebenen Abstand von 120° infolge
von Fehlern bei der Herstellung der Ausnehmung hergestellt
werden, kann deswegen, da jede verjüngte Ausnehmung und der
Auswerferstift ordnungsgemäß anhalten und den Drehteller
in jeder Halteposition halten kann, das Auftreten von Stößen,
die durch geringfügige Drehung des Drehtellers beim Einschieben
des Auswerferstifts in jede verjüngte Ausnehmung entstehen,
verhindert werden. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil
einer hohen Nachlauffähigkeit, selbst wenn Antriebsteile
wie Getriebe, Hydraulikmotor und die Träger nach längerem
Gebrauch dieser Teile verschlissen wurden, da der Drehteller
abgebremst und angehalten wird, während die aktuell vorher
gehende Anhalte- und Festhalteposition korrigiert und ge
speichert wird, die durch den Auswerferstift als nächste
Halteposition festgelegt wurde. Es ist wünschenswert, daß
so viele Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 auf dem
Drehteller 14 vorgesehen werden wie möglich, um einen hohen
Produktionswirkungsgrad zu erreichen. Es gibt jedoch auch
den Fall, in welchem die Druckgußmaschine einen Drehteller
aufweist, der mit nur einer oder zwei Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten versehen ist, und unter Wartungsgesichts
punkten kontinuierlich betrieben werden muß.
Wie voranstehend angegeben wurde, weist der Drehteller 14
einen Außendurchmesser von etwa 6 m auf, und die Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 sind ebenfalls Geräte mit großen
Abmessungen, von denen jedes ein Gewicht von 30 bis 50 Tonnen
aufweist. Wenn daher die Anzahl der Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 auf dem Drehteller 14 klein ist, und
wenn angenommen wird, daß dieselbe Beschleunigungs- und Brems
kraft auf den Drehteller ausgeübt wird, so ändert sich die
Drehgeschwindigkeit des Drehtellers, der nur eine Gießform
öffnungs- und -schließeinheit 29 (L=1) aufweist, abrupter
als beim Drehteller mit drei Gießformöffnungs- und -schließein
heiten (L=3), und die für den erstgenannten Drehteller erforder
liche Zeit zum Erreichen hoher Drehgeschwindigkeit ist kürzer
als die für den letztgenannten (vergleiche Fig. 12). Wenn
jedoch auf den Drehteller 14 in jeder Abbremsposition θm
(m=1, 2, . . . , n) Bremskraft ausgeübt wird, erreicht der
Teller 14 die gewünschte Drehgeschwindigkeit schneller und
ändert die Drehgeschwindigkeit schnell zur nächsten Geschwin
digkeit im Bremsbereich. Daher wird eine vorher festlegbare
Abbremsung in einem kurzen Zeitraum durchgeführt in jeder
Bremsposition θm (m=1, 2, . . . , n), und nach Abbremsung
in aufeinanderfolgenden Abbremspositionen, während sich der
Drehteller zur hierauf folgenden Abbremsposition dreht. Dies
führt dazu, daß die verstrichene Zeit vom Beginn der Abbremsung
bis zum Anhalten des Drehtellers, wie in Fig. 13 gezeigt,
lang ist. Daher ist die verstrichene Zeit zwischen dem Beginn
der Beschleunigung bis zum Anhalten des Drehtellers in der
nächsten Halteposition in Umkehrung lang, und daher ist die
für die Bewegung des Drehtellers von einer Station zur nächsten
Station erforderliche Zeit lang, was zu einer weiteren Ver
ringerung des Produktionswirkungsgrades führt.
Wenn der Drehteller beispielsweise mit zwei Gießformöffnungs- und
-schließeinheiten 29 versehen ist, so wird, um die Abbremsung
auf optimale Weise zu steuern, die Bremsanfangsposition zurück
gesetzt. Mit zurückgesetzter Bremsanfangsposition wird dann,
wenn beispielsweise der Drehteller mit drei auf ihm angebrachten
Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 versehen ist,
das Trägheitsmoment groß und daher der Bremsgrad niedrig.
Dies führt dazu, daß der Drehteller in einer Position hinter
der vorher festgelegten Halteposition anhält. Selbst wenn
der Unterschied zwischen der vorher festgelegten Position
und der tatsächlichen Halteposition gering ist, ist der Betrag
der Drehung des Drehtellers, der zur Feineinstellung der
Lage des Tellers erforderlich ist, wenn der Teller schließlich
durch Einschieben des Auswerferstifts 102 in eine ausgewählte
verjüngte Ausnehmung 104a bis 104c eingeführt wird, vergrößert,
wodurch eine Schockeinwirkung auf die Maschine ausgeübt wird,
die zu einer erhöhten Störfallfrequenz der Maschine führen
kann.
Die dritte Ausführungsform der Druckgußmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in Fig. 22 und 23 erläutert.
Wie aus diesen Figuren hervorgeht, sind die Gießformöffnungs- und
-schließeinheitshalter 18A, 18B und 18C auf dem Drehteller
14 mit Einheitsnachweisbegrenzungsschaltern 200A, 200B be
ziehungsweise 200C versehen. Die Einheitsnachweisbegrenzungs
schalter 200A, 200B, 200C sind so ausgebildet, daß sie EIN-Signale
erzeugen, wenn die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
29 sich auf den Gießformöffnungs- und -schließeinheitshaltern
18A, 18B und 18C finden. Daher können die Einheitsnachweisbe
grenzungsschalter 200A, 200B und 200C nachweisen, ob die
Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 auf den Einheits
haltern positioniert sind oder nicht. EIN-Signale von den
Einheitsnachweisbegrenzungsschaltern 200A, 200B und 200C
werden einem Detektor 201 zugeführt, der so ausgebildet ist,
daß er ein Signal erzeugt, das die Anzahl der Einheitsnach
weisbegrenzungsschalter 200A, 200B und 200C im Betrieb reprä
sentiert. Das Ausgangssignal von dem Detektor 201 wird der
Steuereinrichtung 202 zugeführt. Da die Anzahl der Einheitsnach
weisbegrenzungsschalter 3 ist, erzeugt bei der dritten Aus
führungsform der Detektor 201 vier Arten von Signalen, welche
die Zahlen darstellen, beispielsweise 0, 1, 2 beziehungs
weise 3. Die ein Signal von dem Detektor 201 repräsentierende
Zahl und das Bestimmungssignal von dem Positionsdetektor
154 werden als Eingangsgrößen der Steuereinrichtung 202 zugeführt,
in welcher, wie in Fig. 26 gezeigt ist, vorher mehrere Steuer
programme eingestellt worden sind, die unterschiedliche Be
schleunigungs- und Bremswerte entsprechend der Anzahl der
bereitgestellten Gießformöffnungs- und -schließeinheiten
29 aufweisen. Die Steuereinrichtung 202 steuert die Öffnungs- und
Schließgeschwindigkeit der Flußratensteuerung 140 durch
Schalten der Programme in Abhängigkeit vom Wert des Ausgangs
signals vom Detektor 201. Bei der dritten Ausführungsform
werden vier unterschiedliche Arten von Steuerprogrammen ent
sprechend den Werten der Signale vom Detektor 201 (0, 1,
2, 3) vorher in der Steuereinrichtung eingestellt.
In der nachstehend beschriebenen dritten Ausführungsform
der Erfindung kann ein schnelles Abbremsen und Anhalten des
Drehtellers erfolgen mit hierdurch vergrößertem Betriebs
wirkungsgrad, da die Beschleunigung und Abbremsung des Drehtellers
durch das Trägheitsmoment des Drehtellers gesteuert wird,
welches sich abhängig von der Anzahl der hierauf befindlichen
Gießformöffnungs- und -schließeinheiten ändert. Da weiterhin
die Gießformöffnungs- und -schließeinheiten in einer richtigen
Halteposition durch Abbremsen des Drehtellers in einem kurzen
Zeitraum angehalten werden können, stellt die vorliegende
Erfindung eine drehbare Druckgußmaschine zur Verfügung, die
keine Stöße auf die Teile der Maschine ausübt, wenn der Dreh
teller durch den Auswerferstift in seiner Lage gehalten wird.
Die zum Antrieb und Steuern der erfindungsgemäßen Druckgießma
schine verwendeten Steuerprogramme
sind so gewählt, daß dann, wenn das Bestimmungssignal von
der Positionsbestimmungseinrichtung 154 Eingangsgröße für
die Steuereinrichtung 202 ist, die Frequenz und Anzahl der
Eingangspulse für das Flußratensteuerventil 140 von der Steuer
einrichtung 202 wahlweise jedesmal gesetzt werden kann, wenn
jedes Bestimmungssignal Eingangsgröße für die Steuereinrichtung
202 ist, und die Frequenz der Impulse bestimmt die Öffnungs- und
-schließgeschwindigkeit des Flußratensteuerventils 140.
Daher können, wie aus Fig. 27 hervorgeht, Steuerprogramme
so präpariert werden, daß die Programme individuell die Geschwin
digkeit und Größe der Variation in der Geschwindigkeit einstellen
können, so etwa die Beschleunigungsgeschwindigkeit α 0, Maximal
geschwindigkeit V1, Anfangsbeschleunigung α 1, eingestellte
Geschwindigkeit V2 nach anfänglicher Abbremsung, zweite Ab
bremsung α 2 und eingestellte Geschwindigkeit V3 nach der
zweiten Abbremsung. Daher weisen die Programme eine erhöhte
Flexibilität auf und können einfach in Übereinstimmung mit
den Bedingungen des Drehtellers 14 die optimale Beschleunigung
und Abbremsung einstellen.
Wenn daher die Bremsposition und die Abstände zwischen Brems
positionen des Drehtellers 14 eingestellt worden sind, werden
Steuerprogramme verwendet, die geeignet sind für die Anzahl
der Gießformöffnungs- und -schließeinheiten 29 auf dem Drehteller
14, also für das Trägheitsmoment des Drehtellers 14, die
Kapazität des Hydraulikmotors 101 und den Zustand der anderen
Lager. Weiterhin kann, wenn mehrere Programme, die für unter
schiedliche Beschleunigungen und Abbremsungen geeignet sind,
und Programme, die für unterschiedliche Anzahl der Einheiten
29 verwendet werden sollen, automatisch umgeschaltet werden,
der Drehteller 14 immer schnell und präzise in einer vorher
festlegbaren Haltelage angehalten werden.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezug
auf die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben,
jedoch wird Fachleuten auf diesem Gebiet deutlich, daß unter
schiedliche Änderungen der Form und von Einzelheiten hierbei
vorgenommen werden können, ohne von dem allgemeinen Bereich
der Erfindung abzuweichen.
Claims (1)
- Druckgießmaschine mit einer Vielzahl von Gießformöffnungs- und Gießformschließeinheiten (29), welche jeweils ein Paar Metall gießformen aufweisen, die in geeigneten Ortslagen im Außenum fang eines Drehtellers (14) angeordnet sind, wobei der Drehtel ler intermittierend antreibbar ist, um die Gießformöffnungs- und Gießformschließeinheiten in Ortslagen zu stoppen, die nach zugeordneten Betriebsstationen ausgerichtet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Drehwinkel-Nachweiswelle (153) vorgesehen ist, welche sich mit dem Drehteller dreht,
daß ein Drehwinkeldetektor (150) vorgesehen ist, dessen Aus gangssignale bei jeder Umdrehung kontinuierlich entsprechend der Winkelposition des Drehtellers (14) anwachsen und nach Vollendung einer Umdrehung wieder auf den Ausgangswert zurück gehen und
daß die Drehwinkel-Nachweiswelle (153) mit Hilfe einer Getrie beeinrichtung (151, 152) antreibbar ist, welche auf der Ab triebswelle eines den Drehtisch (14) antreibenden Hydraulikmo tors (101) vorgesehen ist.
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