EP0599171B1 - Method of monitoring and/or controlling a hydraulic reservoir - Google Patents
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- EP0599171B1 EP0599171B1 EP93118436A EP93118436A EP0599171B1 EP 0599171 B1 EP0599171 B1 EP 0599171B1 EP 93118436 A EP93118436 A EP 93118436A EP 93118436 A EP93118436 A EP 93118436A EP 0599171 B1 EP0599171 B1 EP 0599171B1
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- European Patent Office
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- pressure
- piston
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- gas
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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
Definitions
- the invention relates to a method for regulation and / or Monitoring a hydraulic accumulator on a die casting or Injection molding machine according to the generic term of Claim 1.
- the casting unit is driven usually through one or more hydraulic accumulators.
- the drive piston moving the casting piston must therefore in the transition from the slow forward phase to rapid mold filling phase can be accelerated.
- This container will Called a pressure accumulator or hydraulic accumulator.
- a such a pressure accumulator consists of a normal version Steel bottle in which an inert gas, in particular Nitrogen is included as a blowing agent.
- the high pressure pump of the machine hydraulics promotes the Hydraulic fluid in the accumulator against the pressure of the trapped gas. This "return promotion” happens until the maximum pressure that can be set on the pump also is reached in memory. Liquid and nitrogen are available under the same pressure, the so-called storage pressure.
- the pressure energy stored in the pressure accumulator is available Opening of the shot valve for driving the drive piston and thus the casting piston. This will turn it off volume of liquid flowing out of the pressure accumulator Nitrogen replaced, d. H. the nitrogen expands and causes a drop in pressure. To reduce this pressure drop in relative to keep narrow limits, one measures those under storage pressure Amount of nitrogen to be kept correspondingly large, which is indicated by a or more additional nitrogen bottles happening on Casting drive attached and connected to the pressure accumulator are.
- the pressure accumulator is usually used for die casting machines built as a so-called piston accumulator.
- piston accumulator separates one Pressure accumulator movable piston the pressurized gas (nitrogen) from the hydraulic fluid. Through this flying piston it is avoided that the nitrogen in the Hydraulic fluid can swirl. Furthermore, one Foaming or a carryover of nitrogen into the Hydraulic system of such as a piston accumulator trained pressure accumulator not possible.
- multipliers are used.
- a Piston ratio achieved an increase in casting pressure.
- the multiplier device can be a separate one Pressure accumulator can be assigned, as is cited in the Literature Brunnhuber (op. Cit.) Is shown on page 75.
- Such a multi-stage pressurization is also from DE PS 20 21 182.
- the state of the accumulator charge of the accumulator is an important factor in the die casting process.
- the Biasing of the respective pressure accumulator by regulating the Maximum pressure on a hydraulic pump can be changed.
- the Position of the piston in the pressure accumulator or piston accumulator determines the hydraulic quantity pumped into the piston accumulator and the compressed gas compressed as a blowing agent.
- This "loading process" of the pressure accumulator can be based on a Charging curve to be tracked by a first Starting position of the piston (pre-charging point) to a second Position of the piston (operating point) runs.
- the invention aims to improve the described Operating conditions. Because the state of the pressure accumulator decisive influence on the quality of the die-cast parts may have the object of the invention, a To improve these settings.
- the method according to the invention aims at regulation and / or monitoring of the pressure accumulator in particular a die casting machine, this principle also on one Injection molding machine is usable.
- a key concept of the invention is that Operating point of the pressure accumulator for a most precise detection or is subjected to monitoring and regulation.
- the Operating point of an accumulator through a series of various influencing variables that are changed in particular by the state of the precharge pressure and the Gas volume can be influenced.
- By changing the Various parameters in the system can also be Change the operating point of the pressure accumulator since it is not is determined solely by the storage pressure of the propellant. For example, the memory pressure alone does not determine reliable the operating point, since this is also crucial by the storage volume or the hydraulic volume or the Position of the piston in the working memory is determined.
- the invention is based on the automatic monitoring and Regulation of the hydraulic accumulator of a die casting machine described.
- the casting drive 1 shown in Figure 1 is used for Actuation of a casting set 2, consisting of a Casting chamber 3 with contained metal melt 4 and one Pouring plunger 5 for inserting the molten metal 4 into one mold cavity shown in detail.
- the casting piston 5 is over a casting piston rod 6 connected to the casting drive 1.
- the Casting drive 1 consists of a front press cylinder 7 and a plunger 8 guided therein, which acts as a drive piston 8 serves for the associated piston rod 6.
- the press cylinder 7 has a front cylinder space 9 and a rear Cylinder chamber 10 separated by the plunger 8 are.
- the front cylinder space 9 is with a Print medium connection 11 connected.
- the press cylinder 7 closes one Multiplier device 12, in which an axial displaceable multiplier piston 13 is arranged.
- the multiplier piston 13 divides the associated cylinder space 14 in a front cylinder space 15 and a rear Cylinder chamber 16.
- the multiplier piston 13 has one first piston rod 17 extending towards the casting set 2 which is characterized by the cylinder wall of the Multiplier cylinder housing in the rear cylinder chamber 10 of the press cylinder 7 extends.
- the Multiplierorkn 13 a rear piston rod 18, the also into one via the multiplier cylinder housing rear cylinder space 19 of an additional connection housing 20 extends.
- the multiplier piston 13 with front Piston rod 17 and rear piston rod 18 is replaced by a central longitudinal bore 21 penetrates, in which a Check valve 22 is located.
- Pressure accumulator 23, 24 provided, the so-called Piston accumulator, each with a piston 25 movable therein, 26 are formed. Located below the piston 25, 26 the hydraulic fluid 27, 28, above the respective Piston 25, 26 which is generally designed as nitrogen Pressure medium 29, 30. To increase the gas volume of the pressure medium enlarge, each pressure accumulator 23, 24 are two additional nitrogen bottles 31, 31 'and 32, 32' assigned.
- the pressure accumulator 23 is a Connection line 33 and a control valve 34 with the rear Cylinder chamber 19 of the connection housing 20, the pressure accumulator 24 via the connecting line 35 and a control valve 36 with the rear cylinder chamber 16 of the multiplier cylinder 14 connected.
- the casting piston After the slow advance has ended, the casting piston accelerated at high speed for the mold filling stroke. This is done by a switchover point using a Control cam 41 on the casting piston rod 6. Das The control cam signal is sent to a computer 43 via a line 42 supplied with an output signal or via a line 44 Provides momentum to the shot valve 34. This impulse opens the shot valve 34 so that the hydraulic fluid 27th abruptly from the pressure accumulator 23 into the pressure chamber 19 and thus in the pressure chamber 10 to accelerate the plunger 8 can reach.
- the position of the operating point is for the pressure accumulators 23, 24 for a more detailed explanation in Fig. 2 in an example shown.
- the operating point of a pressure accumulator through different Influencing variables are changed.
- the upper diagram in Fig. 2 is on the abscissa the volume V and on the Ordinate the pressure p of the gaseous pressure medium (Nitrogen) as shown in the cylinder space 29, 30 and the additional tanks 31, 32 in FIG. 1.
- the lower half of the figure in FIG. 2 is the pressure accumulator 23, 24 shown, with a first piston position 25 ', 26' in Pre-charging point 46 and a second piston position 25, 26 in Operating point 47.
- the two points 46, 47 are by the Charging curve 48 connected.
- the piston 25, 26 is located in the precharge point 46 lowest position, d. H. all hydraulic fluid 27, 28 is at the end of the casting process from the respective Printing cylinders 23, 24 have been pressed out.
- the hydraulic fluid 27, 28 must be pumped back into the pressure accumulators 23, 24 so that the pistons 25, 26 move in these pressure accumulators.
- This displacement of the pistons 25, 26 compresses the gas 29, 30 in the exemplary embodiment according to FIG. 2, for example from a volume of 60 liters to a volume of 44 liters, ie 16 liters of hydraulic medium become in the pressure accumulator 23, 24 pressed in.
- This compression of the pressure medium 29, 30 increases the pressure of this gas from the pressure p 0 of z. B. 110 bar to the pressure p B of 150 bar along the charging curve 48.
- the precharge point 46 is therefore characterized by the size V 0 , p 0 , the operating point 47 is characterized by the compressed volume V B and the compressed pressure p B.
- This loading process of the respective pressure accumulator 23, 24 takes place along the loading curve 48 in FIG. 2.
- FIG 3 shows an exemplary embodiment for monitoring or regulating the pressure accumulator 23, 24.
- the position of the separating piston 25, 26 in the pressure accumulator can be measured by means of an ultrasonic displacement sensor 49.
- An analog travel signal s K is available at the output of evaluation electronics 50 and is fed to computer 43.
- the Gas pressure of the pressure medium 29, 30 or the pressure in the Gas bottles 31, 32 measured and this value also the Computer 43 supplied.
- the superordinate computer an evaluation of the exact position of the pressure piston 25, 26 in the operating point 47 or in Precharge point 46 (lower position of the piston 25 ', 26') make.
- the hydraulic valve 52 is for the application the pressure accumulator 23, 24 with pressure medium by means of a Pressure pump 53 shown.
- a check valve 54 in a feed line 55 prevents backflow of the Print medium.
- FIG. 4 An overview of the operation of the computer 43 is in Fig. 4 shown.
- an assignment of the pressure p to the actual value of the piston travel s KIst is stored in the computer 43 each time the hydraulic accumulator is loaded . It makes sense here if the values of the piston travel s K are saved at the same pressures as when the reference data were recorded, ie the actual values of the piston travel s KIst are stored as a function of the pressure, for example in the following table: bar mm p s IS 110 s K (0) 115 s K (1) 120 ⁇ 125 ⁇ etc. 150 s K (n)
- This comparison in the computer is shown in FIG. 4 below arrow 61, ie the computer compares the actual values of the piston travel with corresponding setpoints of the piston travel over the distance of the loading curve. It should be noted that this comparison is made via points 1 to n of the measured values of the charging curve.
- FIG. 4 shows the essential content of the task of the computer 43, the values of the inputs 56 to 60 being recorded.
- the reference data are stored in the computer
- the tolerance fields are formed and target data are generated
- the actual data 64 are stored and in a further step 65 a comparison is made.
- the outputs on the computer are a piston travel curve s K of the separating piston as a function of the pressure (arrow 61) and an actual setpoint comparison of the precharge pressure p 0 at the precharge point 46 (arrow 66).
- the restart takes place when the machine is switched on (position 67).
- an actual setpoint comparison of the precharge pressure p 0 is carried out in position 68. If the actual value is not equal to the target value of the precharge pressure (position 69), these values are compared in the computer 43. If P 0 is greater than P 0Soll (position 70), the display 61 shows that p 0 is too large. Likewise, a display is shown on the screen 61 in the case of a comparison P 0 actual less than p 0 set (position 71). Both times, the nitrogen precharge is changed accordingly (position 72 in FIG. 5) or automatic compensation takes place in a separate subroutine.
- This process takes place in a circulation loop 73 until the actual value of the precharge pressure p 0 corresponds to the entered target value, so that the program embarks on the computer path 74 from the starting point 68. In position 75, it is accordingly determined that the precharge pressures p 0 are in order and that the automatic storage tank charging is enabled.
- the piston travel s K of the separating piston 25, 26 is monitored as a function of the gas pressure p V (position 76 in the flowchart).
- s K f (p) ).
- position 77 shows on screen 61 'that the storage bottles 31, 32 are filled, for example, with hydraulic medium due to a leaking separating piston. In this way, the machine is switched off at position 78 to remedy the fault.
- the storage bottles 31, 32 can be emptied from the hydraulic medium manually or by means of an automatic emptying in a subroutine.
- position 79 enables the machine start.
- the monitoring takes place before the casting cycle is triggered after the release for the machine start (position 79).
- position 80 determines whether the mold is closed. Then the pressure accumulator monitoring starts at position 81.
- position 82 it is first checked whether the pressure P B of the operating point 47 is OK. If it is determined in position 83 that the operating point is too small or too large, then in position 84 if the operating point p B is too small, a display is shown on the screen 61 'that the operating point p B is to be increased by a manual change of setting on the die casting machine , or that this pressure p B has to be increased automatically via a subroutine.
- a display on the screen 61 ' is carried out as an error indication that the operating pressure p B can be reduced by a manual change of setting on the die casting machine, which can also be carried out automatically if necessary. This takes place via the computer loop 86 until the operating point is in order, which is indicated under position 87.
- the precharge pressure p 0 is too small, which can be caused by gas loss in the pressure accumulator 29 to 32.
- the cause of gas heating is indicated by reference number 92, the cause of gas loss by reference number 93.
- the mold is opened at position 94, as a result of which the machine start is interrupted and the precharge pressure p 0 is to be changed manually or by means of a subroutine at position 95.
- position 96 releases the metal metering and thus triggers a shot via the shot valves 34, 36.
- FIGS. 7 shows how the precharge pressure p 0 can be automatically set to the correct value.
- the same parts are identified with the same reference numerals as in the previous figures. For this purpose, reference is made in particular to FIGS. 1 and 3.
- Two valves 97, 98 are actuated by means of a control unit (not shown in more detail in FIG. 7) or a control unit connected in parallel to the computer 43.
- a control unit not shown in more detail in FIG. 7
- additional compressed gas is supplied from a transportable compressed gas bottle 99 to the pressure accumulators 23, 24 including the gas bottles 31, 32 via the line 100, the precharge pressure p 0 being able to increase.
- the valve 97 is de-energized by the pressure measuring device 51, so that the access to the pressure bottle 99 is closed.
- the actual value of the precharge pressure p 0 is accordingly measured by means of the pressure sensor 51 with evaluation in the computer 43. This measurement signal is fed to the control device (not shown in more detail) in order to actuate the valve 97.
- the valve 98 is in turn switched off via the control device (not shown) when the measured actual value of the precharge pressure p 0 corresponds to the target value p 0Soll . This is again done by means of the pressure sensor 51.
- valves 102, 103 are provided, via which the hydraulic fluid via line 104 or 105 can be drained.
- the valves 102, 103 only be switched on for as long as long as in the Drain lines 104, 105 hydraulic fluid is present.
- the idling of the Drain lines 104, 105 through preloaded check valves 106, 107 prevented.
- the distinction between whether draining in the discharge lines 104, 105 Hydraulic fluid or compressed gas is located, for example by means of a temperature probe 108, 109. With current of gas at this measuring point creates a jump Temperature difference used as an evaluation signal and is passed to a corresponding control device.
- This control process is schematic with the lines 110, 111 indicated.
- temperature probes 108, 109 can electronic medium sensors 112, 113 are also used, their output signal in turn via a control device 112 ', 113' via lines 110, 111 to valves 102, 103 be fed.
- a control device 112 ', 113' via lines 110, 111 to valves 102, 103 be fed.
- the electrical resistance measured between two sensor pins 114, 115 the electrical resistance measured.
- When applied the sensor pins 114, 115 with from the gas bottles 31, 32 hydraulic fluid 27, 28 to be drained is the measured one electrical resistance less than when flowing through it Line or the sensor with compressed gas.
- the invention is not based on that described and illustrated Embodiment limited. It only became an example described for use in a die casting machine. Of course, this can also be used for a Use injection molding machine.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung und/oder
Überwachung eines Hydraulikspeichers an einer Druckgieß- oder
Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.The invention relates to a method for regulation and / or
Monitoring a hydraulic accumulator on a die casting or
Injection molding machine according to the generic term of
Bei Druckgießmaschinen erfolgt der Antrieb des Gießaggregats
in der Regel durch einen oder mehrere Hydraulikspeicher. In
Anbetracht der sehr kurzen Gießzeiten, wie sie bei der
Füllung eines Formhohlraumes erforderlich sind, kommt es sehr
darauf an, daß der Gießkolben mit hoher Geschwindigkeit
angetrieben wird. Der den Gießkolben bewegende Antriebskolben
muß daher beim Übergang von der langsamen Vorlaufphase zur
schnellen Formfüllphase hochbeschleunigt werden. Um für
diesen Zeitpunkt eine entsprechend hohe Druckenergie in der
Antriebshydraulik zur Verfügung zu haben, wird die
erforderliche Flüssigkeitsmenge in einem Hydraulikbehälter
gespeichert und unter Druck gehalten. Dieser Behälter wird
Druckspeicher oder hydraulischer Akkumulator genannt. Aus der
Literaturstelle Ernst Brunnhuber "Praxis der
Druckgußfertigung", 3. Auflage, 1980, Seite 70 ff. sind
verschiedene Arten von Druckspeichern bekanntgeworden. Ein
solcher Druckspeicher besteht in Normalausführung aus einer
Stahlflasche, in welcher ein inertes Gas, insbesondere
Stickstoff als Treibmittel eingeschlossen ist. Die
Hochdruckpumpe der Maschinenhydraulik fördert die
Hydraulikflüssigkeit in den Druckspeicher gegen den Druck des
eingeschlossenen Gases. Diese "Rückförderung" geschieht
solange, bis der an der Pumpe einstellbare Maximaldruck auch
im Speicher erreicht ist. Flüssigkeit und Stickstoff stehen
unter gleichem Druck, dem sogenannten Speicherdruck. Durch
Regelung des Maximaldruckes an der Hydraulikpumpe kann bei
bestehenden Systemen auch der Speicherdruck verändert werden.In the case of die casting machines, the casting unit is driven
usually through one or more hydraulic accumulators. In
Considering the very short casting times, as with the
Filling a mold cavity are required, it happens very much
insist that the casting piston at high speed
is driven. The drive piston moving the casting piston
must therefore in the transition from the slow forward phase to
rapid mold filling phase can be accelerated. To for
a correspondingly high pressure energy in the
Having hydraulic drive available will be the
required amount of fluid in a hydraulic tank
saved and kept under pressure. This container will
Called a pressure accumulator or hydraulic accumulator. From the
Literature Ernst Brunnhuber "Practice of
Die casting production ", 3rd edition, 1980,
Die im Druckspeicher gespeicherte Druckenergie steht bei Öffnung des Schußventils für den Antrieb des Antriebskolbens und damit des Gießkolbens zur Verfügung. Dabei wird das aus dem Druckspeicher abströmende Flüssigkeitsvolumen durch Stickstoff ersetzt, d. h. der Stickstoff dehnt sich aus und bewirkt einen Druckabfall. Um diesen Druckabfall in relativ engen Grenzen zu halten, bemißt man die unter Speicherdruck zu haltende Stickstoffmenge entsprechend groß, was durch eine oder mehrere zusätzliche Stickstoffflaschen geschieht, die am Gießantrieb angebaut und mit dem Druckspeicher verbunden sind.The pressure energy stored in the pressure accumulator is available Opening of the shot valve for driving the drive piston and thus the casting piston. This will turn it off volume of liquid flowing out of the pressure accumulator Nitrogen replaced, d. H. the nitrogen expands and causes a drop in pressure. To reduce this pressure drop in relative to keep narrow limits, one measures those under storage pressure Amount of nitrogen to be kept correspondingly large, which is indicated by a or more additional nitrogen bottles happening on Casting drive attached and connected to the pressure accumulator are.
Üblicherweise wird der Druckspeicher für Druckgießmaschinen als sogenannter Kolbenspeicher gebaut. Hier trennt ein im Druckspeicher beweglicher Kolben das Druckgas (Stickstoff) von der Hydraulikflüssigkeit. Durch diesen fliegenden Kolben wird vermieden, daß sich der Stickstoff in der Hydraulikflüssigkeit verwirbeln kann. Weiterhin ist eine Schaumbildung oder eine Verschleppung von Stickstoff in das Hydrauliksystem eines solchen als Kolbenspeicher ausgebildeten Druckspeichers nicht möglich. The pressure accumulator is usually used for die casting machines built as a so-called piston accumulator. Here separates one Pressure accumulator movable piston the pressurized gas (nitrogen) from the hydraulic fluid. Through this flying piston it is avoided that the nitrogen in the Hydraulic fluid can swirl. Furthermore, one Foaming or a carryover of nitrogen into the Hydraulic system of such as a piston accumulator trained pressure accumulator not possible.
Sofern der statische Enddruck für ein gegebenes Gußstück
nicht zur Nachverdichtung ausreichen sollte, werden
sogenannte Multiplikatoren verwendet. Hierbei wird über eine
Kolbenübersetzung eine Druckerhöhung des Gießdrucks erzielt.
Dabei kann der Multiplikatoreinrichtung ein seperater
Druckspeicher zugeordnet sein, wie dies in der zitierten
Literaturstelle Brunnhuber (a.a.O) auf Seite 75 gezeigt ist.
Eine derartige mehrstufige Druckmittelbeaufschlagung ist auch
aus der DE PS 20 21 182 entnehmbar.If the final static pressure for a given casting
should not be sufficient for recompression
so-called multipliers are used. Here, a
Piston ratio achieved an increase in casting pressure.
The multiplier device can be a separate one
Pressure accumulator can be assigned, as is cited in the
Literature Brunnhuber (op. Cit.) Is shown on
Aus dem vorstehend geschilderten Sachzusammenhang wird klar, daß der Zustand der Speicherladung des Druckspeichers eine wichtige Größe im Druckgießprozeß ist. Wie erwähnt, kann die Vorspannung des jeweiligen Druckspeichers durch Regelung des Maximaldruckes an einer Hydraulikpumpe verändert werden. Die Lage des Kolbens im Druckspeicher bzw. Kolbenspeicher bestimmt die in den Kolbenspeicher eingepumpte Hydraulikmenge und das hierdurch verdichtete Druckgas als Treibmittel. Dieser "Ladevorgang" des Druckspeichers kann anhand einer Ladekurve verfolgt werden, die von einer ersten Ausgangsstellung des Kolbens (Vorladepunkt) zu einer zweiten Stellung des Kolbens (Betriebspunkt) verläuft. Hierbei wird das Druckgas durch das Hydraulikmedium um ein bestimmtes Volumen im Druckspeicher verdrängt, wobei der Druck im Druckspeicher auf einen bestimmten Betriebsdruck erhöht wird. Die Volumenverdrängung des Druckgases bewirkt demnach die Erhöhung des Druckes im Druckspeicher, wobei der sogenannte Betriebspunkt den "geladenen Zustand" des Druckspeichers charakterisiert.From the factual context described above it becomes clear that the state of the accumulator charge of the accumulator is an important factor in the die casting process. As mentioned, the Biasing of the respective pressure accumulator by regulating the Maximum pressure on a hydraulic pump can be changed. The Position of the piston in the pressure accumulator or piston accumulator determines the hydraulic quantity pumped into the piston accumulator and the compressed gas compressed as a blowing agent. This "loading process" of the pressure accumulator can be based on a Charging curve to be tracked by a first Starting position of the piston (pre-charging point) to a second Position of the piston (operating point) runs. Here will the compressed gas through the hydraulic medium around a certain Volume displaced in the pressure accumulator, the pressure in the Pressure accumulator is increased to a certain operating pressure. The volume displacement of the compressed gas therefore causes Increasing the pressure in the pressure accumulator, the so-called Operating point the "loaded state" of the pressure accumulator characterized.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der geschilderten Betriebsbedingungen. Da der Zustand des Druckspeichers einen entscheidenen Einfluß auf die Qualität der Druckgießteile haben kann, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung dieser Einstellwerte zu schaffen.The invention aims to improve the described Operating conditions. Because the state of the pressure accumulator decisive influence on the quality of the die-cast parts may have the object of the invention, a To improve these settings.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. This task is carried out with the characteristic features of the
Das erfindungsgemäße Verfahren bezweckt eine Regelung und/oder eine Überwachung des Druckspeichers insbesondere an einer Druckgießmaschine, wobei dieses Prinzip auch an einer Spritzgießmaschine verwendbar ist. Dabei liegt ein Kerngedanke der Erfindung darin, daß der Betriebspunkt des Druckspeichers einer genauesten Erfassung bzw. Überwachung und Regelung unterzogen wird. Dabei kann der Betriebspunkt eines Druckspeichers durch eine Reihe von verschiedenen Einflußgrößen verändert werden, die insbesondere durch den Zustand des Vorladedrucks sowie des Gasvolumens beeinflußt werden. Durch Veränderung der verschiedensten Parameter im System kann sich auch der Betriebspunkt des Druckspeichers verändern, da dieser nicht allein durch den Speicherdruck des Treibmittels bestimmt ist. Beispielsweise bestimmt der Speicherdruck allein nicht zuverlässig den Betriebspunkt, da dieser entscheidend auch durch das Speichervolumen oder das Hydraulikvolumen bzw. die Lage des Kolbens im Arbeitsspeicher bestimmt wird.The method according to the invention aims at regulation and / or monitoring of the pressure accumulator in particular a die casting machine, this principle also on one Injection molding machine is usable. Here is a key concept of the invention is that Operating point of the pressure accumulator for a most precise detection or is subjected to monitoring and regulation. The Operating point of an accumulator through a series of various influencing variables that are changed in particular by the state of the precharge pressure and the Gas volume can be influenced. By changing the Various parameters in the system can also be Change the operating point of the pressure accumulator since it is not is determined solely by the storage pressure of the propellant. For example, the memory pressure alone does not determine reliable the operating point, since this is also crucial by the storage volume or the hydraulic volume or the Position of the piston in the working memory is determined.
Durch diese genaueste Ermittlung und Bestimmung des Betriebspunktes kann eine Überwachung bzw. Regelung dieses Betriebspunktes ermöglicht werden, wobei die Regelung durch einen Istwert-Sollwert-Vergleich unter Einbeziehung vorgegebener Toleranzwerte erfolgt. Hierdurch werden stets reproduzierbare Arbeitsbedingungen geschaffen, die zu einer gleichbleibenden Qualität beispielsweise der Druckgießteile führen. Insbesondere können durch die Überwachung auch Fehler im Speichersystem während des Betriebs erfaßt und ggf. beseitigt werden. Hierdurch verringert sich die Ausschußmenge. Weiterhin werden Stillstandszeiten der Druckgießmaschine aufgrund von erforderlichen Speicherüberwachungen entfallen. Through this most precise determination and determination of the Operating point can monitor or control this Operating point are made possible, the regulation by an actual value-target value comparison with inclusion predetermined tolerance values. This will always reproducible working conditions created that lead to a consistent quality, for example of die-cast parts to lead. In particular, errors can also be caused by monitoring recorded in the storage system during operation and possibly be eliminated. This reduces the Scrap quantity. Furthermore, downtimes of the Die casting machine due to required Memory monitoring is no longer necessary.
Die Erfindung ergibt sich in weiteren Einzelheiten aus den dargestellten Zeichnungen im Zusammenhang mit der nachfolgenden zugehörigen Beschreibung. Dabei wird die Erfindung anhand einer Druckgießmaschine beschrieben, ohne daß die Erfindung auf eine solche Maschine beschränkt ist.The invention results in further details from the illustrated drawings in connection with the following related description. The Invention described using a die casting machine without that the invention is limited to such a machine.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine prinzipielle Darstellung des Gießantriebs für eine Druckgießmaschine mit einem zusätzlichen Multiplikatorsystem,
- Fig. 2
- die Darstellung der Betriebsweise eines Kolben-Druckspeichers,
- Fig. 3
- ein Ausführungsbeispiel zur Erfassung der Lage des Kolbens im Druckspeicher,
- Fig. 4
- eine Übersicht über die Arbeitsweise eines Rechners in einem Regelkreis,
- Fig. 5
- ein Flußdiagramm für die Überwachung des Neustarts einer Maschine,
- Fig. 6
- ein Flußdiagramm für die Überwachung vor der Auslösung des Gießzyklus,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung für eine automatische Kompensation des Treibmittel-Druckes und
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung der Anlage zur Entfernung von Lecköl in den Druckgasspeichern.
- Fig. 1
- a basic representation of the casting drive for a die casting machine with an additional multiplier system,
- Fig. 2
- the representation of the mode of operation of a piston pressure accumulator,
- Fig. 3
- an embodiment for detecting the position of the piston in the pressure accumulator,
- Fig. 4
- an overview of how a computer works in a control loop,
- Fig. 5
- a flow chart for monitoring the restart of a machine,
- Fig. 6
- a flow chart for monitoring before the start of the casting cycle,
- Fig. 7
- a schematic representation for an automatic compensation of the propellant pressure and
- Fig. 8
- is a schematic representation of the system for removing leakage oil in the compressed gas storage.
Die Erfindung wird anhand der automatischen Überwachung und Regelung der Hydraulikspeicher einer Druckgießmaschine beschrieben.The invention is based on the automatic monitoring and Regulation of the hydraulic accumulator of a die casting machine described.
Der in der Figur 1 dargestellte Gießantrieb 1 dient zur
Betätigung einer Gießgarnitur 2, bestehend aus einer
Gießkammer 3 mit darin enthaltener Metallschmelze 4 und einem
Gießkolben 5 zum Einschub der Metallschmelze 4 in einen nicht
näher dargestellten Formhohlraum. Der Gießkolben 5 ist über
eine Gießkolbenstange 6 mit dem Gießantrieb 1 verbunden. Der
Gießantrieb 1 besteht aus einem vorderen Preßzylinder 7 und
einem darin geführten Preßkolben 8, der als Antriebskolben 8
für die zugehörige Kolbenstange 6 dient. Der Preßzylinder 7
weist einen vorderen Zylinderraum 9 und einen hinteren
Zylinderraum 10 auf, die durch den Preßkolben 8 getrennt
sind. Der vordere Zylinderraum 9 ist mit einem
Druckmediumanschluß 11 verbunden.The casting
Dem Preßzylinder 7 schließt sich eine
Multiplikatoreinrichtung 12 an, in welcher ein axial
verschiebbarer Multiplikatorkolben 13 angeordnet ist. Der
Multiplikatorkolben 13 teilt den zugehörigen Zylinderraum 14
in einen vorderen Zylinderraum 15 sowie einen hinteren
Zylinderraum 16. Der Multiplikatorkolben 13 weist eine sich
zur Gießgarnitur 2 hin erstreckende erste Kolbenstange 17
auf, die sich durch die Zylinderwandung des
Multiplikatorzylindergehäuses in den hinteren Zylinderraum 10
des Preßzylinders 7 erstreckt. Darüberhinaus weist der
Multiplikatorkolben 13 eine hintere Kolbenstange 18 auf, die
sich ebenfalls über das Multiplikatorzylindergehäuse in einen
hinteren Zylinderraum 19 eines zusätzlichen Anschlußgehäuses
20 erstreckt. Der Mulitplikatorkolben 13 mit vorderer
Kolbenstange 17 und hinterer Kolbenstange 18 wird durch eine
zentrale Längsbohrung 21 durchsetzt, in welchem sich ein
Rückschlagventil 22 befindet.The press cylinder 7 closes one
Wie in der DE-PS 20 21 182 beschrieben, arbeitet auch die
vorliegende Vorrichtung nach dem sogenannten 3-Phasen-System
einer Kaltkammer-Druckgießmaschine. Hierbei wird in der
ersten und zweiten Arbeitsphase nur der auf den Gießkolben 5
direkt einwirkende Preßkolben 8 mit Druckmittel beaufschlagt,
und während der dritten Arbeitsphase die
Multiplikatoreinrichtung für einen erhöhten Nachdruck
hinzugeschaltet.As described in DE-PS 20 21 182, also works
present device according to the so-called 3-phase system
a cold chamber die casting machine. Here is in the
first and second working phase only on the
Zur Druckmittelbeaufschlagung des Preßkolbens 8 sowie des
Multiplikatorkolbens 13 sind die in der Fig. 1 dargestellten
Druckspeicher 23, 24 vorgesehen, die als sogenannte
Kolbenspeicher mit jeweils einem darin beweglichen Kolben 25,
26 ausgebildet sind. Unterhalb des Kolbens 25, 26 befindet
sich die Hydraulikflüssigkeit 27, 28, oberhalb des jeweiligen
Kolbens 25, 26 das im allgemeinen als Stickstoff ausgebildete
Druckmedium 29, 30. Um das Gasvolumen des Druckmediums zu
vergrößern, sind jedem Druckspeicher 23, 24 jeweils zwei
zusätzliche Stickstoffflaschen 31, 31' sowie 32, 32'
zugeordnet. Der Druckspeicher 23 ist über eine
Anschlußleitung 33 und einem Regelventil 34 mit dem hinteren
Zylinderraum 19 des Anschlußgehäuses 20, der Druckspeicher 24
über die Anschlußleitung 35 und einem Regelventil 36 mit dem
hinteren Zylinderraum 16 des Multiplikatorzylinders 14 verbunden.For pressurizing the
Beim 3-phasigen Gießbetrieb wird beim Auslösen des Schusses
zunächst ein Vorlaufventil 37 geöffnet, und die von einer
Pumpe 38 geförderte Hydraulikflüssigkeit strömt in den
hinteren Zylinderraum 19 des Anschlußgehäuses 20 und von dort
über die Längsbohrung 21, das Rückschlagventil 22 zum
hinteren Zylinderraum 10 zur Beaufschlagung des Preßkolbens
8. Hierdurch wird der Preßkolben 8 und damit der Gießkolben 5
in langsamer Vorlaufbewegung (erste Phase) nach vorne bewegt.
Gleichzeitig entleert sich das im vorderen Zylinderraum 9
befindliche Hydraulikmedium über die Leitung 11 über das
Vorlaufventil 37 in einen Tank 40.In 3-phase casting operation, when the shot is triggered
first a
Nach Beendigung des langsamen Vorlaufes wird der Gießkolben
auf hoher Geschwindigkeit für den Formfüllhub beschleunigt.
Dies geschieht durch einen Umschaltpunkt mittels eines
Steuernockens 41 an der Gießkolbenstange 6. Das
Steuernockensignal wird über eine Leitung 42 einem Rechner 43
zugeführt, der über eine Leitung 44 ein Ausgangssignal oder
Impuls an das Schußventil 34 liefert. Dieser Impuls öffnet
das Schußventil 34, so daß die Hydraulikflüssigkeit 27
schlagartig aus dem Druckspeicher 23 in den Druckraum 19 und
damit in den Druckraum 10 zur Beschleunigung des Preßkolbens
8 gelangen kann.After the slow advance has ended, the casting piston
accelerated at high speed for the mold filling stroke.
This is done by a switchover point using a
Sobald der Formhohlraum mit flüssigem Metall vollständig
gefüllt ist, wird der Gießkolben 5 schlagartig abgebremst.
Nun baut sich anstelle des bisherigen Strömungsdruckes der
volle Speicherdruck im Druckraum 10 des Preßzylinders 7 und
auch im Raum 19 des Anschlußgehäuses 20 auf, wobei das
Rückschlagventil 22 geschlossen wird. Nun wird zum geeigneten
Zeitpunkt über den Rechner 43 das weitere Schußventil 36 über
die Leitung 45 geöffnet, so daß sich das Hydraulikmedium 28
des zweiten Druckspeichers 24 über die Leitung 35 in den
hinteren Druckraum 16 des Multiplikatorzylinders 14 entleeren
kann. Während dieser dritten Phase erfolgt eine
Nachverdichtung des flüssigen Metalls, um Schwindungen des
Gießmetalls auszugleichen. Während dieser Phase schiebt sich
die Kolbenstange 17 in den Zylinderraum 10 hinein, um eine
Druckerhöhung zu bewirken.Once the mold cavity is completely filled with liquid metal
is filled, the
Vorstehende Erläuterungen machen klar, daß der Betriebspunkt
der Speicherladung der beiden Druckspeicher 23, 24 eine
wichtige Größe im Druckgießprozeß darstellen. Die Lage des
Betriebspunktes der Druckspeicher hat einen entscheidenen
Einfluß auf die Qualität der Druckgießteile. The above explanations make it clear that the operating point
the storage charge of the two
Für die Druckspeicher 23, 24 ist die Lage des Betriebspunktes
zur näheren Erläuterung in Fig. 2 in einem Beispiel
dargestellt. Wie aus diesem Diagramm zu entnehmen ist, kann
der Betriebspunkt eines Druckspeichers durch verschiedene
Einflußgrößen verändert werden. In dem oberen Diagramm in
Fig. 2 ist auf der Abszisse das Volumen V und auf der
Ordinate der Druck p des gasförmigen Druckmediums
(Stickstoff) dargestellt, wie es in dem Zylinderraum 29, 30
sowie den Zusatztanks 31, 32 in Fig. 1 vorliegt. In der
unteren Figurenhälfte von Fig. 2 ist der Druckspeicher 23, 24
dargestellt, mit einer ersten Kolbenstellung 25', 26' im
Vorladepunkt 46 und einer zweiten Kolbenstellung 25, 26 im
Betriebspunkt 47. Die bieden Punkte 46, 47 werden durch die
Ladekurve 48 verbunden.The position of the operating point is for the
Im Vorladepunkt 46 befindet sich der Kolben 25, 26 in seiner
untersten Stellung, d. h. die gesamte Hydraulikflüssigkeit
27, 28 ist am Ende des Gießvorgangs aus dem jeweiligen
Druckzylinder 23, 24 herausgepreßt worden.The
Zur Herstellung eines erneuten Gießschußes muß die
Hydraulikflüssigkeit 27, 28 wieder in die Druckspeicher 23,
24 zurückgepumpt werden, so daß sich die Kolben 25, 26 in
diesen Druckspeichern verschieben. Durch diese Verschiebung
der Kolben 25, 26 verdichtet sich das Gas 29, 30 im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beispielsweise von einem
Volumen von 60 Ltr. auf ein Volumen von 44 Ltr., d. h. es
werden 16 Ltr. Hydraulikmedium in den Druckspeicher 23, 24
eingepreßt. Durch diese Kompression des Druckmediums 29, 30
erhöht sich der Druck dieses Gases vom Druck p0 von z. B.
110 bar auf den Druck pB von 150 bar entlang der Ladekurve
48. Der Vorladepunkt 46 ist demnach charakterisiert durch die
Größe V0, p0, der Betriebspunkt 47 ist charakterisiert durch
das komprimierte Volumen VB und dem komprimierten Druck pB.
Dieser Ladevorgang des jeweiligen Druckspeichers 23, 24
geschieht entlang der Ladekurve 48 in Fig. 2.To produce a new casting shot, the
Betriebsstörungen können durch folgende Einflußgrößen
entstehen:
Diese verschiedenen Fehlerquellen bei der Einstellung des
Betriebspunktes 47 mit genauesten Werten für den
Betriebsdruck pB sowie das Volumen VB können Fehlerquellen
beim Druckgießen sein. Sofern der Betriebspunkt außerhalb von
vorgegebenen Toleranzwerten liegt, ergeben sich hierdurch
fehlerhafte Gießergebnisse. Die automatische Einstellung der
richtigen Lage des Betriebspunktes innerhalb von vorgegebenen
Toleranzgrenzen sowie die Ermittlung der Fehler im
Speichersystem während des Betriebs der Druckgießmaschine ist
deshalb das weitergehende Ziel der Erfindung, damit sich
beispielsweise ein Ausschalten der Maschine zur Überprüfung
der Hydraulik-Druckspeicher und ein manuelles Nachladen der
Speicher erübrigt. Hierdurch können Stillstandszeiten der
Druckgießmaschine bei regelmäßiger Speicherüberprüfung
entfallen.These various sources of error when setting the
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine
Überwachung bzw. eine Regelung des Druckspeichers 23, 24
dargestellt. Dabei kann die Stellung des Trennkolbens 25, 26
im Druckspeicher mittels eines Ultraschall-Wegaufnehmers 49
gemessen werden. Am Ausgang einer Auswertelektronik 50 steht
ein analoges Wegsignal sK zur Verfügung, welches dem Rechner
43 zugeführt wird.3 shows an exemplary embodiment for monitoring or regulating the
Auf der Gasseite wird mittels eines Drucksensors 51 der
Gasdruck des Druckmediums 29, 30 bzw. der Druck in den
Gasflaschen 31, 32 gemessen und dieser Wert ebenfalls dem
Rechner 43 zugeführt. Mit Hilfe dieser Werte kann der
übergeordnete Rechner eine Auswertung der genauen Position
des Druckkolbens 25, 26 im Betriebspunkt 47 bzw. im
Vorladepunkt 46 (untere Stellung des Kolbens 25', 26')
vornehmen.On the gas side, the
Gas pressure of the
In Fig. 3 ist das Hydraulikventil 52 für die Beaufschlagung
der Druckspeicher 23, 24 mit Druckmedium mittels einer
Druckmittelpumpe 53 dargestellt. Ein Rückschlagventil 54 in
einer Zuführleitung 55 verhindert ein Rückströmen des
Druckmediums. In Fig. 3, the
Eine Übersicht über die Arbeitsweise des Rechners 43 ist in
Fig. 4 dargestellt.An overview of the operation of the
Am Rechner werden folgende Werte vorgegeben:
- Toleranzfeld für den Vorladedruck p0 sowie für den Betriebsdruck pB (Pfeil 56);
- Toleranzfeld für den Speicherkolbenhub sK (Pfeil 57).
- Tolerance field for the precharge pressure p 0 and for the operating pressure p B (arrow 56);
- Tolerance field for the accumulator piston stroke s K (arrow 57).
Die Istwerte für den Speicherkolbenhub sK (Pfeil 58) und den Gasdruck p (Pfeil 59) werden ebenfalls als Eingänge dem Rechner zugeführt.The actual values for the accumulator piston stroke s K (arrow 58) and the gas pressure p (arrow 59) are also fed to the computer as inputs.
Bei einem neuen Ladevorgang der Maschine (wenn sich der
Speicher in einem Sollzustand befindet) wird der jeweilige
Hydraulikraum der Druckspeicher 23, 24 mittels der
Druckmittelpumpe 53 über das Hydraulikventil 52 mit
Hydraulikmedium beaufschlagt. Während dieses Ladevorgangs
werden durch ein Anlegen des Signals "Referenzkurve fahren"
(Pfeil 60) in dem Rechner 43 die Daten für den Kolbenweg sK
und dem Speicherdruck p als Istwerte abgespeichert. Dabei
können beispielsweise bei jeder Druckänderung von p = 5 bar
die zugehörigen Wegwerte des Trennkolbens sK als Istwerte
abgespeichert werden. Damit ist im Rechner 43 eine Zuordnung
von Druck und Kolbenweg abgelegt, die als Referenzkurve
gefahren worden ist. Mittels der Eingabe eines
"Toleranzfeldes" für den Kolbenweg wird im Rechner eine
Zuordnung des Referenzkolbenweges zum Sollwert des
Kolbenweges gebildet. Aus den über die Referenzkurve
ermittelten Werten für den Kolbenweg sKRef werden damit im
Rechner Sollwerte unter Berücksichtigung des Toleranzfeldes
gebildet.When the machine is loaded again (when the accumulator is in a desired state), the hydraulic chamber of the
Dies kann beispielsweise durch folgende Tabelle dargestellt
werden:
Im Gießbetrieb wird bei jedem Ladevorgang des
Hydraulikspeichers im Rechner 43 eine Zuordnung des Druckes p
zum Istwert des Kolbenweges sKIst abgelegt. Hierbei ist es
sinnvoll, wenn die Werte des Kolbenweges sK bei gleichen
Drücken wie bei der Aufnahme der Referenzdaten gespeichert
werden, d. h. die Istwerte des Kolbenweges sKIst werden als
Funktion des Druckes beispielsweise in folgender Tabelle
gespeichert:
Mit diesen gespeicherten Daten bildet der Rechner 43 durch
einen Vergleich Ausgangssignale für den Kolbenweg, wobei der
Kolbenweg sK eine Funktion des Druckes
Mit diesen Signalen ist eine genaue Angabe der Fehler im Hydraulik-Speichersystem möglich, ohne den Gießbetrieb zu unterbrechen. Vorteilhaft ist, daß die Anzeige der Fehler im Klartext bzw. mit entsprechender Symboldarstellung auf einem Bildschirm 61' erfolgt. Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist es, mittels einer nachgeschalteten Steuerung die Ausgänge am Rechner so zu verwerten, daß eine automatische Kompensation der anstehenden Fehler durchgeführt wird, ohne daß der Gießbetrieb unterbrochen wird.With these signals an exact indication of the errors in the Hydraulic storage system possible without the casting operation too interrupt. It is advantageous that the display of the errors in Plain text or with the corresponding symbol display on one Screen 61 'takes place. Another according to the invention It is advantageous to use a downstream control To evaluate outputs on the computer so that an automatic Compensation of the pending errors is carried out without that the casting operation is interrupted.
In Fig. 4 ist demnach der wesentliche Inhalt der Aufgabe des
Rechners 43 dargestellt, wobei die Werte der Eingänge 56 bis
60 aufgenommen werden. Im Rechner werden in einem ersten
Schritt 62 die Referenzdaten abgespeichert, in einem weiteren
Schritt 63 die Toleranzfelder gebildet und Solldaten erzeugt,
in einem nachfolgenden Schritt die Istdaten 64 abgespeichert
und in einem weiteren Schritt 65 ein Vergleich gebildet. Als
Ausgänge am Rechner ergibt sich eine Kolbenwegkurve sK des
Trennkolbens als Funktion des Druckes (Pfeil 61) sowie ein
Ist-Sollwertvergleich des Vorladedrucks p0 im Vorladepunkt 46
(Pfeil 66).4 shows the essential content of the task of the
In Fig. 5 ist der normale Ablauf im Gießbetrieb prinzipiell als Flußdiagramm dargestellt, wobei eine Überwachung bei einem Neustart der Maschine in der Regel einmal täglich durchgeführt wird.5, the normal sequence in the casting operation is in principle shown as a flow chart, with monitoring at a restart of the machine usually once a day is carried out.
Der Neustart erfolgt mit dem Einschalten der Maschine
(Position 67). Zunächst wird ein Ist-Sollwertvergleich des
Vorladedrucks p0 in Position 68 durchgeführt. Ist der Istwert
nicht gleich dem Sollwert des Vorladedrucks (Position 69), so
findet ein Vergleich dieser Werte im Rechner 43 statt. Ist
P0Ist größer P0Soll (Position 70) so erfolgt eine Anzeige auf
dem Bildschirm 61, daß p0 zu groß ist. Gleichermaßen erfolgt
eine Anzeige auf dem Bildschirm 61 bei einem Vergleich P0Ist
kleiner p0Soll (Position 71). Beidesmal wird die
Stickstoffvorladung manuell entsprechend verändert (Position
72 in Fig. 5) oder es erfolgt eine automatische Kompensation
in einem eigenen Unterprogramm. Dieser Vorgang erfolgt in
einer Umlaufschleife 73 solange, bis der Istwert des
Vorladedrucks p0 dem eingegebenen Sollwert entspricht, so daß
das Programm vom Ausgangspunkt 68 den Rechnerweg 74
einschlägt. In der Position 75 wird demnach festgestellt, daß
die Vorladedrücke p0 in Ordnung sind und eine Freigabe für
die automatische Speicherladung stattfindet.The restart takes place when the machine is switched on (position 67). First, an actual setpoint comparison of the precharge pressure p 0 is carried out in
Ist eine Zeitspanne von 5 bis 10 Sekunden zum Laden des
Speichers abgelaufen, so erfolgt unter Position 76 des
Flußdiagramms eine Überwachung des Kolbenweges sK des
Trennkolbens 25, 26 als Funktion des Gasdruckes pV
(
Stellt der Rechnervergleich unter Position 76 fest, daß der
Istwert des Kolbenwegs sK gleich dem vorgegebenen Sollwert
sKSoll ist, erfolgt unter Position 79 eine Freigabe für den
Maschinenstart.If the computer comparison determines in
Das Flußdiagramm nach Fig. 5 zeigt demnach die Vorbereitung
der Maschine hinsichtlich der Aufladung der Druckspeicher zur
Erzielung eines optimalen Betriebspunktes 47. Dabei wird
sowohl der genaue Ausgangspunkt des Vorladepunkts 46 als auch
die Erreichung des optimalen Betriebspunktes 47
gewährleistet. 5 shows the preparation
the machine with regard to the charging of the pressure accumulators
Achievement of an
Im Diagramm nach Fig. 6 ist für den normalen Ablauf des
Gießbetriebs eine zusätzliche Überwachung vor Auslösung des
Gießzyklus nach der Freigabe für den Maschinenstart nach
Fig. 5 dargestellt. Fig. 6 schließt sich demnach unter
Position 79 in Fig. 5 an.6 is for the normal course of the
Casting operation additional monitoring before triggering the
Pouring cycle after approval for machine start after
Fig. 5 shown. 6 therefore closes
Im Flußdiagramm nach Fig. 6 erfolgt die Überwachung vor
Auslösung des Gießzyklus nach der Freigabe für den
Maschinenstart (Position 79). Zunächst wird unter Position 80
ermittelt, ob die Form geschlossen ist. Danach erfolgt der
Start der Druckspeicherüberwachung unter Position 81. Unter
Position 82 wird zunächst geprüft, ob der Druck PB des
Betriebspunkts 47 in Ordnung ist. Wird unter Position 83
ermittelt, daß der Betriebspunkt zu klein oder zu groß ist,
erfolgt unter Position 84 bei zu kleinem Betriebspunkt pB
eine Anzeige auf dem Bildschirm 61' dahingehend, daß der
Betriebspunkt pB durch eine manuelle Einstellungsänderung an
der Druckgießmaschine zu erhöhen ist, oder daß dieser Druck
pB sich automatisch über ein Unterprogramm zu Erhöhen hat.
Unter Position 85 wird alternativ bei einem zu großen
Betriebsdruck pB eine Anzeige am Bildschirm 61' als
Fehleranzeige dahingehend durchgeführt, daß der Betriebsdruck
pB durch eine manuelle Einstellungsänderung an der
Druckgießmaschine zu reduzieren ist, was ebenfalls
gegegenbenfalls wiederum automatisch durchgeführt werden
kann. Über die Rechnerschleife 86 geschieht dies so lange,
bis der Betriebspunkt in Ordnung ist, was unter Position 87
angezeigt wird.In the flowchart according to FIG. 6, the monitoring takes place before the casting cycle is triggered after the release for the machine start (position 79). First, position 80 determines whether the mold is closed. Then the pressure accumulator monitoring starts at position 81. At position 82 it is first checked whether the pressure P B of the
Ist der Betriebspunkt pB in Ordnung, so erfolgt unter
Position 88 wiederum ein Vergleich des Kolbenweges sK als
Funktion des Speicherdruckes p (
Wird unter Position 88 erkannt, daß der Istwert des
Kolbenweges sKIst stets dem Sollwert des Kolbenwertes sKSoll
entspricht, so erfolgt unter Position 96 eine Freigabe für
die Metalldosierung und damit eine Schußauslösung über die
Schußventile 34, 36.If it is recognized in position 88 that the actual value of the piston travel s KIst always corresponds to the setpoint of the piston value s KSoll , position 96 releases the metal metering and thus triggers a shot via the
Wie zuvor beschrieben, können z. B. folgende Fehler beim Betrieb der Druckspeicher 23, 24 auftreten:
- Vorladedruck p0 zu groß aufgrund falscher Vorladung;
- Vorladedruck p0 zu klein aufgrund falscher Vorladung;
- das Gasvolumen des Druckmediums 29, 30
23, 24 sowie inim Druckspeicher 31, 32 ist aufgrund einer teilweise Füllung mit Hydraulikmedium falsch, was durch einen undichten Trennkolben 25, 26 erfolgen kann;den Gasflaschen - der Gasraum des Gasmediums ist undicht;
- das Gasvolumen hat sich unzulässig erwärmt;
- der Betriebsdruck pB des Gasvolumens an der Druckgießmaschine ist falsch eingestellt;
- es herrscht ein Druckverlust im Hydrauliksystem des Hydraulikmediums 27, 28.
- Precharge pressure p 0 too high due to incorrect precharge;
- Precharge pressure p 0 too low due to incorrect precharge;
- the gas volume of the
29, 30 in thepressure medium 23, 24 and in thepressure accumulator 31, 32 is incorrect due to a partial filling with hydraulic medium, which can be caused by a leakinggas bottles 25, 26;separating piston - the gas space of the gas medium is leaking;
- the gas volume has warmed to inadmissible;
- the operating pressure p B of the gas volume on the die casting machine is set incorrectly;
- there is a pressure loss in the hydraulic system of the
27, 28.hydraulic medium
In den Figuren 7 und 8 ist in jeweils einem Ausführungsbeispiel dargestellt, wie die oben genannten Fehler automatisch kompensiert werden können. Voraussetzung für eine solche automatische Kompensation ist dabei der Einsatz des vorher unter den Figuren 5 und 6 beschriebenen Überwachungssystems.In Figures 7 and 8 is in each case Embodiment shown as the above Errors can be compensated automatically. requirement for such automatic compensation is the Use of the previously described under Figures 5 and 6 Surveillance system.
In Fig. 7 wird angezeigt, wie der Vorladedruck p0 automatisch auf den richtigen Wert eingestellt werden kann. Gleiche Teile sind mit gleichem Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Figuren bezeichnet. Hierzu wird insbesondere auf die Figuren 1 und 3 Bezug genommen.7 shows how the precharge pressure p 0 can be automatically set to the correct value. The same parts are identified with the same reference numerals as in the previous figures. For this purpose, reference is made in particular to FIGS. 1 and 3.
Mittels einer in Fig. 7 nicht näher dargestellten
Steuereinheit bzw. eine dem Rechner 43 parallel geschalteten
Steuereinheit werden zwei Ventile 97, 98 angesteuert. Bei der
Ansteuerung des Ventils 97 wird aus einer transportablen
Druckgasflasche 99 zusätzliches Druckgas zu den
Druckspeichern 23, 24 einschließlich den Gasflaschen 31, 32
über die Leitung 100 zugeführt, wobei sich der Vorladedruck
p0 erhöhen kann. Durch die Druckmeßeinrichtung 51 wird bei
Erreichen des notwendigen Vorladedrucks p0 das Ventil 97
stromlos gemacht, so daß der Zugang zur Druckflasche 99
geschlossen wird. Die Messung des Istwertes des
Vorladedruckes p0 erfolgt demnach mittels des Drucksensors 51
unter Auswertung im Rechner 43. Dieses Meßsignal wird der
nicht näher dargestellten Steuereinrichtung zugeleitet, um
das Ventil 97 zu betätigen.Two
Bei einer Ansteuerung des Ventils 98 kann aus dem, dem
Druckspeicher 23, 24 zugeordneten Gasraum 29 bis 32 Druckgas
in die Atmosphäre über die Leitung 101 abgelassen werden. When the
Hierdurch reduziert sich der Vorladedruck p0. Die Abschaltung
des Ventils 98 erfolgt wiederum über die nicht dargestellte
Steuereinrichtung, wenn der gemessene Istwert des
Vorladedrucks p0 dem Sollwert p0Soll entspricht. Dies
geschieht wiederum mittels des Drucksensors 51.This reduces the precharge pressure p 0 . The
Mittels der Anordnung nach Fig. 8 wird eine automatische
Entleerung der den Druckspeichern 23, 24 zugeordneten
Gasflaschen 31, 31' bzw. 32, 32' von Hydraulikmedium 27, 28
bewirkt. Aufgrund eines eventuell jeweils undichten
Trennkolbens 25, 26 in den Druckspeichern 23, 24 kann
Hydraulikmedium 27, 28 über die Anschlußleitungen 101' zu den
Druckgasflaschen 31, 32 gelangen. Die Druckgasflaschen 31, 32
können sich demnach, wie in Fig. 8 symbolisch dargestellt,
zum Teil mit Hydraulikflüssigkeit 27, 28 füllen. Hierdurch
ergibt sich eine Verfälschung des Gesamtvolumens des
gasförmigen Druckmediums.By means of the arrangement according to FIG. 8, an automatic
Emptying of the
Zur automatischen Entleerung der Gasflaschen 31, 32 sind für
die jeweilige Gasflasche 31, 32 Ventile 102, 103 vorgesehen,
über die die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 104 bzw.
105 abgelassen werden kann. Dabei dürfen die Ventile 102, 103
nur so lange auf Durchgang geschaltet sein, solange in den
Ablaßleitungen 104, 105 Hydraulikflüssigkeit vorhanden ist.
Um diesen Zustand festzustellen, wird das Leerlaufen der
Ablaßleitungen 104, 105 durch vorgespannte Rückschlagventile
106, 107 verhindert. Dabei kann die Unterscheidung, ob sich
in den Ablaßleitungen 104, 105 abfließende
Hydraulikflüssigkeit oder Druckgas befindet, beispielsweise
mittels einer Temperatursonde 108, 109 erfolgen. Bei Strömung
von Gas an dieser Meßstelle entsteht eine sprungartige
Temperaturdifferenz, die als Auswertsignal verwendet und
einer entsprechenden Steuereinrichtung zugeleitet wird.
Dieser Steuervorgang ist schematisch mit den Leitungen 110,
111 angedeutet. Anstelle von Temperatursonden 108, 109 können
auch elektronische Mediumfühler 112, 113 eingesetzt werden,
deren Ausgangssignal wiederum über eine Steuereinrichtung
112', 113' über die Leitungen 110, 111 den Ventilen 102, 103
zugeführt werden. Dabei wird zwischen zwei Fühlerstiften 114,
115 der elektrische Widerstand gemessen. Bei Beaufschlagung
der Fühlerstifte 114, 115 mit aus den Gasflaschen 31, 32
abzulassende Hydraulikflüssigkeit 27, 28 ist der gemessene
elektrische Widerstand kleiner als beim Durchströmen dieser
Leitung bzw. des Meßfühlers mit Druckgas.For the automatic emptying of the
Die Anordnung nach Fig. 8 stellt demnach eine weitere vorteilhafte Ergänzung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.The arrangement according to FIG. 8 accordingly represents a further one advantageous addition to the implementation of the invention Procedure.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie wurde nur beispielhaft auf die Anwendung bei einer Druckgießmaschine beschrieben. Selbstverständlich läßt sich dieses sinngemäß auch bei einer Spritzgießmaschine anwenden.The invention is not based on that described and illustrated Embodiment limited. It only became an example described for use in a die casting machine. Of course, this can also be used for a Use injection molding machine.
Claims (12)
- A method of monitoring and/or regulating a hydraulic pressure storage means on a pressure die casting or injection moulding machine, the drive of a casting unit (2) taking place via a hydraulic piston/cylinder unit (7, 12) which is acted upon by a charged hydraulic pressure storage means (23, 24) constructed as a piston storage means, there being associated with the piston storage means (23, 24) a gas storage means (29 to 32) with a gaseous pressurised medium and which serves as a drive means for the separating piston (25, 26) of the piston storage means (23, 24), the separating piston (25, 26), when in the charged state of the piston storage means (23, 24), assuming a specific "operating condition" (47) and in the discharged position of the piston storage means (23, 24) a specific "pre-charging stage" (46), characterised in that the "operating condition" of the charged piston storage means (23, 24) is ascertained as an "operating point" (47) with indications of actual values via the pressure pB, the gas volume VB and possibly further parameters and the "pre-charging state" of the discharged piston storage means as a "pre-charging point" (46) with indications of actual values via the pressure PO, the gas volume V0 and possibly further parameters in a computer (43) and in that in the computer (43) these actual values are compared with predetermined desired values subject to the maintenance of tolerance limits and in that in the event of an inadmissible diversion of the actual values from the desired values there is a manual or automatic correction and/or a fault indication (monitor 61') of the respective operating condition.
- A method according to claim 1, characterised in that a fault correction of the actual value of the "operating point" (47) and/or of the "pre-charging point" (46) takes place during a working cycle or in the next working cycle in succession.
- A method according to claim 1, characterised in that the gas volume in the piston storage means (23, 24) is achieved by a path ascertainment (sK) for position of ascertainment (sK) of the separating piston (25, 26), an ultrasonic path recorder (49) being used.
- A method according to claim 1, characterised in that the pressure in the piston storage means (22, 24) or the gas pressure of the pressure medium (29, 30) in the gas storage means (29 to 32) downstream of the piston storage means (23, 24) can be ascertained by a pressure sensor (51) and fed to the computer (43).
- A method according to one or more of the preceding claims, characterised in that in the computer (43) a reference curve or charging curve (48) for charging pressure p between the pre-charging point (46) (pO, VO) and the operating point (47) (pB, VB) is input when producing good parts and in that at every new charging process an actual value/desired value comparison with tolerance fields takes place with this reference curve (48) and in the event of an inadmissible deviation a fault signal and/or a correcting control is emitted during the working cycle or in the subsequent working cycle.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that an automatic setting of the pre-charging pressure (pO) to a correct value is provided for by means of a control unit at least a first valve (97) between the gas storage means (29 to 32) of the piston storage means (25, 26) and an additional pressure gas storage means (99) is so operated that the pressure on the pre-charging pressure (pO) is increased, the valve (97) closing once the pre-charging pressure (pO) is reached and in that a second operable valve (98) is provided for the gas storage means (29 to 32) in order if necessary to reduce a pressure which is elevated above the pre-charging pressure (pO).
- A method according to claim 6, characterised in that there is associated with the gas storage means (29 to 32) a further valve arrangement (102, 103) in a separate drain line (104, 105) and in that an outflow of hydraulic fluid (27, 28) from the gas storage means (29 to 32) can be detected and is fed to a control arrangement (108', 109', 112', 113') and in that the valve arrangement (102, 103) closes after the hydraulic fluid (27, 28) has been emptied from the gas storage means (29 to 32).
- A method according to claim 7, characterised in that the gas flow through the drain line (104, 105) is monitored by a temperature sensor (108, 109) or by means of an electronic medium sensor (112, 113).
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that there is on a pressure die casting machine for the casting drive of the pressing piston (8) and/or of the multiplicator piston (13) a piston/cylinder unit (7, 12) which is subject to the action of a piston storage means (23, 24) with the hydraulic pressurised medium (27, 28) and in that one or a plurality of gas storage means (31, 32 or 31', 32') are associated with each piston storage means (23, 24).
- A method according to claim 9, characterised in that two gas storage means (31, 32 or 31', 32') are associated with each piston storage means (23, 24).
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that the recognition of all possible faults in the storage system takes place in the operating condition of the pressure die casting machine and therefore stoppage times for manual inspection of the hydraulic storage system are inapplicable.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that the faults in the storage system in the operating condition of the pressure die casting machine which are established by means of the computer are compensated for.
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