CH642576A5

CH642576A5 - Druckgiessmaschine.

Info

Publication number: CH642576A5
Application number: CH954379A
Authority: CH
Inventors: Enno H Page
Original assignee: Farley Metals Inc
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1984-04-30
Also published as: JPH0339783B2; JPS5561363A; GB2033807A; CA1129622A; FR2439637A1; GB2033807B; DE2943134C2; DE2943134A1; IT1193507B; US4252176A; IT7926658A0; AU5204179A

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgiessmaschine mit einer Druckgiessform, einer mit der Druckgiessform zusammenwirkenden Druckkammer, einem in der Druckkammer angeordneten Druckkolben zum Verdrängen eines sich in der

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Druckkammer befindlichen, geschmolzenen Materials in die Druckgiessform, mit einer hydraulischen Antriebsvorrichtung für den Druckkolben, wobei die Antriebsvorrichtung einen in einem hydraulischen Zylinder angeordneten Antriebskolben und eine mit diesem fest verbundene Kolbenstange aufweist, die aus dem Zylinder herausragt und mit dem Druckkolben verbunden ist, um diesen in der Druckkammer anzutreiben, mit einer Hydropumpe zur Zufuhr von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit in das Innere des hydraulischen Zylinders, um den Antriebskolben zu bewegen und den Druckkolben anzutreiben.

Bei Druckgiessmaschinen wird ein zum Abguss vorgesehenes, flüssiges Material, z. B. geschmolzenes Aluminium, mittels einer Giesspfanne in eine Druckkammer gegossen, welche mit einem Hohlraum einer Druckgiessform verbunden ist. Ein hydraulisch angetriebener Druckkolben wird schnell durch die Druckkammer bewegt, um das geschmolzene Material in den Hohlraum der Druckgiessform zu treiben. Das geschmolzene Material wird durch die Berührung mit den Wänden des Hohlraums abgekühlt und erstarrt. Danach wird die Druckgiessform geöffnet und das erstarrte Material herausgenommen.

Beim Druckgiessverfahren ist es wichtig, die Giessge-schwindigkeit des Materials in die Gussform mit einer hohen Präzision zu steuern. Wenn die Giessgeschwindigkeit zu gross ist, kann das Material die Wände der Gussform abtragen und Blasen im fertigen Abguss verursachen. Wenn die Giessgeschwindigkeit zu klein ist, wird das Material in der Gussform nicht richtig abkühlen und in einem fehlerhaften Abguss resultieren. Es ist auch zweckmässig, die Giessgeschwindigkeit während dem Giessvorgang zu verändern. Diese Änderung der Giessgeschwindigkeit wird der bestimmten Grösse und Ausbildung der zu füllenden Gussform entsprechen. Dadurch ist es wünschenswert, ein hohes Mass an Flexibilität beim Giessverfahren zu erreichen.

Bis anhin wurde eine Anzahl von Verfahren verwendet, um die Giessgeschwindigkeit des Materials in den Hohlraum einer Druckgiessform zu überwachen und zu steuern. Die US-PS No. 3 726 334 und No. 3 729 047 beinhalten Vorrichtungen zur Überwachung der Geschwindigkeit und Stellung eines Druckkolbens. In der US-PS No. 3 726 334 wird die Verwendung von magnetischen oder mechanischen Elementen entlang des Druckkolbens und magnetischer oder optischer Fühler vorgeschlagen, die entlang der Bewegungsstrek-ke der Elemente befestigt sind. Beim Passieren der Elemente an den Fühlern vorbei, werden elektrische Impulse erzeugt. Die Stellung des Druckkolbens kann aus der Anzahl empfangener Impulse und die Druckkolben- oder Giessgeschwindigkeit aus der Frequenz der Impulse bestimmt werden. In der US-PS No. 3 729 047 wird eine Mehrzahl von Glasfasern verwendet, die in einer Linie entlang der Bewegungsstrecke des Druckkolbens angeordnet sind und ein aus einer Lichtquelle kommendes Licht durch die Fasern leiten. Ein Lichtreflektor ist am Druckkolben befestigt und wird entlang der Enden der Glasfasern geführt. Wenn der Reflektor entlang jeder Faser geführt wird, reflektiert er Licht durch eine andere Faser an eine photoelektrische Zelle, die einen elektrischen Impuls erzeugt. Wiederum entspricht die Anzahl der Impulse der Stellung des Druckkolbens und die Frequenz der Impulse der Geschwindigkeit des Druckkolbens.

In den US-PS Nos. 3 767 339, 3 893 792 und 4 066 189 sind hydraulisch angetriebene Druckgiessvorrichtungen mit Druckfühleranordnungen zur Steuerung der Bewegungen der Druckkolben gezeigt. In US-PS No. 3 767 339 ist auch eine Zahnstangengetriebewandlervorrichtung zur Überwachung der Bewegung des Druckkolbens gezeigt.

Die bekannten Fühlerelemente für die Stellung und Geschwindigkeit der Druckkolben sind nicht ganz befriedigend für die Druckgiessverfahren. Dies ist deswegen so, weil die Umgebungsbedingungen in der Nähe des Druckkolbens keine genaue Messung ermöglichen. Besonders das zu giessende Material wird oft verspritzt und verunreinigt dabei die Fühler und die Signale erzeugenden Elemente. Auch können Staub, Schmutz und Gase, die das Einfüllen des geschmolzenen Materials in die Druckkammer begleiten, das zuverlässige Funktionieren der Fühler und der Signale erzeugende Elemente beeinträchtigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine genaue und zuverlässige Messung der Stellung und der Geschwindigkeit eines hydraulisch angetriebenen Druckkolbens unter sehr ungünstigen Umgebungsbedingungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine im Anspruch 1 gekennzeichnete Druckgiessmaschine bzw. durch ein im Anspruch 16 gekennzeichnetes Verfahren gelöst.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. I einen Schnitt durch eine hydraulisch angetriebene Druckgiessmaschine, bei der die Erfindung verwendet wird, Fig. 2 einen Schnitt wie in Fig. 1, wobei die Druckgiessmaschine in einem anderen Betriebszustand ist,

Fig. 3 eine vergrösserte, perspektivische Ansicht des hydraulischen Druckkolbenantriebs der Druckgiessmaschine in Fig. 1,

Fig. 4 hintere Ansicht des Druckkolbenantriebs in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine vergrösserte Ansicht eines Teils in Fig. 5, wobei ein hydraulischer Kolben und eine Positionsfühlervorrichtung im Detail gezeigt werden,

Fig. 7 ähnliche Ansicht wie in Fig. 6, wobei der Antriebskolben in einer anderen Stellung gezeigt wird, und

Fig. 8 ein Diagramm der Servosteuerung der Druckgiessmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung.

Eine Positionsfühlervorrichtung wird innerhalb der hydraulischen Anlage verwendet, um die Bewegungen des Antriebskolbens innerhalb seines Zylinders zu bestimmen. Diese Bewegungen entsprechen direkt den Bewegungen des Druckkolbens. Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Energieimpulserzeugervorrichtung vorgesehen, um Energieimpulse zu erzeugen, die sich entlang einer Übertragungsvorrichtung zwischen dem Antriebskolben und einem Empfänger oder Wandler fortpflanzen, der am Ende des hydraulischen Zylinders angeordnet ist. Die Zeitdauer der Fortpflanzung dieser Energieimpulse zwischen dem Antriebskolben und dem Ende des hydraulischen Zylinders entspricht dem Abstand zwischen diesen. Die Differenz zwischen den nachfolgenden Abstandsmessungen entspricht der Geschwindigkeit des Antriebskolbens.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft eine als langgestreckter Schallwellenleiter ausgebildete Übertragungsvorrichtung im Inneren und längs des hydraulischen Zylinders und durch eine längliche Axialbohrung im hydraulischen Zylinder. Der Wellenleiter ist an einem Ende an eine als Wandler ausgebildete Empfängervorrichtung angeschlossen, welche durch die Endwand des Zylinders durchläuft. Ein als magnetische Scheibe ausgebildeter Energieimpulserzeuger ist am Ende des Antriebskolbens befestigt, um den Wellenleiter zu umringen und sich entlang diesem zu bewegen, wenn der Antriebskolben im Zylinder vorwärts und rückwärts verschoben wird. Der Wandler ist so elektrisch ausgebildet, dass er Induktion von scharfen Torsionsspannungen in der Umgebung des Wellenleiters durch die Scheibe verursacht, wobei diese Torsionsspannungen als Schallimpulse entlang des Wellenleiters zum Wandler übertragen werden, der diese zurück in elektrische Signale umwandelt.

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Weil die Anordnung mit dem Wandler und mit dem Schallwellenleiter zum Betrieb in der hydraulischen Anlage vorgesehen ist, ist diese Anordnung vollständig von den Verschmutzung verursachenden Einflüssen der äusseren Athmo-sphäre isoliert. Dementsprechend kann eine genaue und zuverlässige Messung der Bewegungen des Antriebskolbens und des Druckkolbens unter sehr schwierigen Umweltbedingungen durchgeführt werden.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Die in Fig. 1 und 2 gezeichnete Druckgiessmaschine weist ein Paar Gussform teile 10 und 12 auf, die entlang einer Teilungslinie 14 zusammenpassen und die, wenn sie zusammengesetzt sind, einen Hohlraum 16 bestimmen. Mindestens die Auswurfformhälfte 10 kann von der Eingussformhälfte 12 entfernt werden, um die Entfernung eines im Hohlraum 16 gebildeten Teils zu ermöglichen. Der Hohlraum 16 ist wiederum durch die Eingussformhälfte 12 mit einer Druckkammer 18 verbunden. Die Druckkammer 18 weist ein Loch oder eine Öffnung 20 entlang ihrer oberen Fläche auf, durch welche Öffnung 20 das zu formende geschmolzene Material, z. B. geschmolzenes Aluminium, mittels einer Giesspfanne 22 in die Druckkammer 18 gegossen wird. Ein Druckkolben 24 ist vorgesehen, um vorwärts und rückwärts innerhalb der Druckkammer 18 von einer hinteren Stellung (Fig. 1) hinter der Öffnung 20 zu einer vorderen Stellung (Fig. 2) vor der Öffnung 20 und näher zum Hohlraum 16 bewegt zu werden. Der Druckkolben 24 ist an einem Ende einer Kolbenstange 26 befestigt, die aus einem Antriebszylinder 28 des Druckkolbens herausragt. Ein Antriebskolben 30 ist an dem gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 26 angeordnet, innerhalb des Zylinders 28 dicht angepasst und wird vorwärts und rückwärts innerhalb des Zylinders mittels hydraulischen Antriebs (nicht gezeigt) bewegt.

Beim Betrieb der Druckgiessmaschine in den Fig. 1 und 2 wird der Druckkolben 24 zuerst nach rechts weg von der Öffnung 20 mittels der Kolbenstange 26 verschoben. Dies wird durch das Herauspumpen hydraulischer Flüssigkeit aus einer Antriebskammer 40 erreicht, die durch einen Teil des Zylinders 28 hinter oder rechts vom Kolben 30 gebildet ist. Beim eingezogenen Druckkolben 24 wird das zu formende geschmolzene Metall durch die Öffnung 20 in die Druckkammer 18 gegossen. Wenn sich die richtige Menge des geschmolzenen Materials im Laderaum befindet, wird die hydraulische Flüssigkeit in die Antriebskammer 40 gefördert, um den Antriebskolben 30 nach links zu bewegen. Diese Bewegung wird über die Kolbenstange 26 an den Druckkolben 24 übertragen, der Druckkolben wird nach vorwärts (d.h. nach links) und vorbei an der Öffnung 20 in Richtung zum Hohlraum 16 bewegt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Als Ursache dieser Bewegung zwingt der Druckkolben 24 das geschmolzene Material in den Hohlraum, so dass dieser vollständig gefüllt wird. Das geschmolzene Material wird an den Innenwänden des Hohlraums gekühlt und schnell verfestigt, wonach die Formhälften 10 und 12 getrennt werden, um den gebildeten verfestigten Abguss herauszunehmen. Die Formhälften 10 und 12 werden danach zusammengebracht und der Druckkolben eingezogen, damit wiederum das geschmolzene Material in die Druckkammer gebracht werden kann, um das Druckgiessen fortzusetzen.

Damit die Bewegungen des Druckkolbens 24, d.h. die Lage und die Geschwindigkeit, während des Giessens gemessen werden können, sind ein Wandler 32 und ein länglicher Schallwellenleiter 34 vorgesehen. Der Wandler 32 ist am der Druckgiessform gegenüberliegenden Ende des hydraulischen Antriebszylinders 28 befestigt und verläuft durch seine Endwand. Der Schallwellenleiter 34 ist im Zylinder 28 befestigt, verläuft in axialer Richtung darin und ist an den Wandler 32

angeschlossen. Der Antriebskolben 30 und die Kolbenstange 26 sind mit einer länglichen Axialbohrung 36 versehen, in der der Wellenleiter 34 verläuft. Ein scheibenförmiger Magnet 38 ist am dem Wandler 32 zugewendeten Ende des Antriebskolbens 30 befestigt.

Bei der Bewegung des Antriebskolbens 30 und der Kolbenstange 26 vorwärts und rückwärts im Zylinder 28 wird der Magnet 38 mitgeführt und bewegt sich entlang des Wellenleiters 34, der mit dem Zylinder 28 fest verbunden ist. Der Abstand des Magnets vom Wandler entspricht damit der Lage des Druckkolbens 24. Der Abstand wird, wie es später genauer erklärt wird, durch Abgabe von Schallimpulsen mittels Magnetoresistienprinzips in den Wellenleiter 34 am Magnet 38 und durch Detektieren der Impulse gemessen, nachdem sie durch den Wellenleiter an den Wandler 32 gelangen. Die Zeitdauer der Fortpflanzung der Schallimpulse durch den Wellenleiter vom Magnet 38 zum Wandler 32 entspricht dem Abstand zwischen diesen und damit der Lage des Antriebskolbens 30 im Zylinder 28.

Die Ausbildung des Antriebszylinders 28 des Druckkolbens und seiner Teile ist detailliert in den Fig. 3-7 gezeigt. Wie es in Fig. 3 ersichtlich ist, ist ein Zylinderbefestigungsflansch 42 am vorderen Ende des Antriebszylinders 28 des Druckkolbens zur Befestigung des Zylinders an die Druckgiessmaschine vorgesehen. Wie man in Fig. 5 sehen kann, sichern Zylinderschrauben 44 den Flansch 42 an den Zylinder 28 und Flanschschrauben 46, die durch Löcher 48 im Flansch 42 verlaufen, halten den Flansch und den Zylinder 28 an einen Befestigungskopf an der Druckgiessmaschine (nicht gezeigt) fest.

Man kann auch in Fig. 5 sehen, dass die Kolbenstange 26 mit dem Kolben 30 in dem Antriebszylinder 28 des Druckkolbens integriert sind und dass die Kolbenstange durch einen Gleitverschluss 84 in dem Befestigungsflansch 42 nach vorne verläuft.

Der Wandler 32 ist in eine Gewindeöffnung 86 (Fig. 3) in einer Endplatte 56 eingeschraubt und verläuft in axialer Richtung des Antriebszylinders 28 des Druckkolbens. Der Schallwellenleiter 34 verläuft in axialer Richtung vom Wandler aus innerhalb des Antriebszylinders 28 des Druckkolbens und durch die längliche Axialbohrung 36 in dem Antriebskolben 30 und in der Kolbenstange 26. Wie es in Fig. 5 ersichtlich ist, ist die axiale Bohrung 36 ein Sackloch und damit nur durch die dem Wandler 32 zugekehrte Endseite des Antriebskolbens 30 zugänglich. Die Bohrung 36 weist eine genügende Länge auf, um den Wellenleiter 34 unterzubringen, wenn der Antriebskolben 30 voll eingezogen ist, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Gleichzeitig weist auch der Wellenleiter 34 genügende Länge auf, um teilweise innerhalb des Kolbens30 zu verbleiben, wenn der Kolben voll herausgezogen ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Bohrung 36 weist einen wesentlich grösseren Durchmesser als der Schallwellenleiter 34 auf. Dadurch kann der Schallwellenleiter 34, der an der Endplatte 56 mit dem Wandler 32 verbunden ist,

leicht in der axialen Öffnung gleiten, wenn der Kolben 30 und die Kolbenstange 26 vorwärts und rückwärts entlang des Antriebzylinders 28 des Druckkolbens bewegt werden. Gleichzeitig kann die Flüssigkeit leicht in die und aus der Öffnung fliessen, damit die verschiedene Eindringtiefe des Wellenleiters 34 in die axiale Bohrung 36 berücksichtigt werden kann, wenn der Kolben 30 vorwärts und rückwärts bewegt wird. Zum Beispiel kann die Bohrung 36 einen Durchmesser von 12,7 mm aufweisen, währenddem der Durchmesser des Schallwellenleiters 34 etwa 9,52 mm sein kann. Damit die Bewegung der Flüssigkeit in die und aus der Bohrung 36 ermöglicht wird, ist die Mehrzahl von Entlastungsbohrungen 36a vorgesehen, wie in Fig. 6 gezeigt, die von der dem

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Wandler 32 zugewendeten Frontfläche des Antriebskolbens 30 in die Bohrung 36 verlaufen. Diese Entlastungsbohrungen 36a erlauben der Flüssigkeit die Öffnung zwischen dem Wellenleiter 34 und dem Magnet 38 zu umgehen, wodurch diese Öffnung sehr schmal sein kann. Dadurch kann der Magnet 38 sehr nahe an den Wellenleiter 34 angebracht werden, um eine maximale magnetische Wechselwirkung und eine gute Signalerzeugung zu erreichen.

Der Magnet 38, der in Form einer Scheibe ausgebildet ist und den Wellenleiter 34 umringt, ist am Ende des Antriebskolbens 30 auf die Weise angebracht, damit er magnetisch vom Metall des Kolbens 30 isoliert ist. Wie es in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ist dazu eine isolierende, aus nicht feritischem Material bestehende Scheibe 88 zwischen dem Magnet und dem Antriebskolben vorgesehen. Die Scheibe und der Magnet sind gegen das Ende des Kolbens mittels eines Bügels 90 aus Messing oder aus anderem geeignetem nicht feritischem Material fest angeschraubt.

Der Wandler 32, der Schallwellenleiter 34 und der Magnet 38 bilden zusammen eine bekannte Messvorrichtung zur linearen Abstandmessung, welche auf dem magneto-striktiven Prinzip arbeitet. Solche Messvorrichtungen sind kommerziell erhältlich, z.B. von Tempo Instruments Incor-porated, East Bethpage Rd„ Plainview, New York, 11803, und sind in US-PS 3 898 555 beschrieben. Bei diesen Messvorrichtungen wird im wesentlichen die Zeitdauer der Fortpflanzung eines Torsionsspannungsimpulses entlang des Wellenleiters 34 vom Magnet 38 zum Wandler 32 gemessen. Ein elektrischer Impuls wird im Wandler erzeugt und durch einen Draht (nicht gezeigt) übertragen, der durch den Schallwellenleiter verläuft. Das kreisförmige magnetische Feld, das als Folge des durch den Draht durchgehenden elektrischen Stroms den Draht umringt, wird in der Umgebung des Magnets 36 verzerrt. Das verzerrte magnetische Feld verursacht eine begrenzte Torsionsspannung im Wellenleiter an der Stelle des Magnets. Diese Torsionsspannung weist, ähnlich wie das sie erzeugende, elektrische Signal, die Form eines Impulses auf, das sich entlang des Wellenleiters 34 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit fortpflanzt. Wenn der Spannungsimpuls den Wandler 32 erreicht, erzeugt er ein elektrisches Signal im Wandler. Die Zeitdauer zwischen dem elektrischen Signal, das den Torsionsspannungsimpuls an der Stelle des Magnets erzeugt, und dem elektrischen Signal, das im Wandler erzeugt wird, wenn der Torsionsspannungsimpuls den Wandler erreicht, entspricht dem Abstand zwischen dem Magnet und dem Wandler. Der Abstand zwischen dem Magnet und dem Wandler ist genau das Produkt des Zeitintervalls zwischen diesen zwei elektrischen Signalen und der Geschwindigkeit des Torsionsspannungsimpulses entlang des Wellenleiters. Geeignete elektrische Vorrichtungen (nicht gezeigt) zur Übertragung, Erfassung und Zeitmessung der elektrischen Impulse werden zusammen mit dem Wandler 32 zur Ausführung der vorhergehenden Funktionen verwendet. Solche elektrische Vorrichtungen sind bekannt.

Beim Betrieb der oben beschriebenen Druckgiessmaschine wird zuerst der Druckkolben 24 eingezogen, wie in Fig. 1 gezeigt, so dass geschmolzenes Aluminium oder anderes Gussmaterial durch die Öffnung 20 in die Druckkammer 18 gegossen oder anderswie gebracht werden kann. Zu diesem Zeitpunkt sind die Formhälften 10 und 12 dicht aneinander und der Hohlraum 16 ist leer.

Der Druckkolben 24 wird in seiner eingezogenen Stellung mittels der Kolbenstange 26 und des Antriebskolbens 30 gehalten, die in den Antriebszylinder 28 des Druckkol642 576

bens eingezogen sind, d.h. nach rechts bewegt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.

Wenn der Antriebskolben 30 nach links bewegt wird, trägt er den Magnet 38 mit sich. Die Bewegungen des Magnets entsprechen damit direkt den Bewegungen des Druckkolbens 24. Der Schallwellenleiter 34 verbleibt aber stationär und mit dem Antriebszylinder 28 des Druckkolbens verbunden. Dementsprechend ist der Abstand, um den der Druckkolben 24 und der Antriebskolben 30 bewegt werden, dem Abstand entlang des Wellenleiters 34 zwischen dem Magnet 38 und dem Wandler 32 gleich. Dieser Abstand wird, wie bereits beschrieben, durch Erzeugung eines elektrischen Impulssignals im Wandler 32 zu einem ersten Zeitpunkt gemessen, um einen entsprechenden Torsionsspannungsimpuls im Wellenleiter an der Stelle des am Antriebskolben 30 angebrachten Magnets 38 zu erzeugen. Dieser Torsionsspannungsimpuls wird entlang des Wellenleiters 34 an den Wandler 32 am Ende des Zylinders 38 fortgepflanzt, wo er einen elektrischen Impuls zu einem zweiten Zeitpunkt erzeugt. Der Abstand dieser zwei Zeitpunkte entspricht der Stellung des Magnets 38 entlang des Wellenleiters und repräsentiert damit die Stellung des Antriebskolbens 30 und somit des Druckkolbens 24. Die Geschwindigkeit des Antriebskolbens und des Druckkolbens wird durch eine Serie solcher Positionsmessungen erfasst, wobei ihre Veränderungen in der Zeit angezeigt werden.

In Fig. 8 ist eine Anordnung gemäss der Erfindung zur Schaffung einer automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Druckkolbens in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Stellung gezeigt. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, ist der Antriebszylinder 28 des Druckkolbens über ein 4-Wege-SpulenventiI 90 an eine hydraulische Pumpe 92 und einen Abfluss 94 angeschlossen. Ein Kontrollzylinder 96 ist zur Betätigung des Spulenventils 90 an diesen und über ein Servoventil 98 an eine hydraulische Leistungsquelle 100 angeschlossen. Das Servoventil 98 wird entweder mechanisch oder elektrisch aus einer Servosteuerung 102 betätigt. Der Wandler 32 ist an eine Geschwindigkeitsschaltung 104 und eine Positionsschaltung 106 angeschlossen, die, wie bereits in Zusammenhang mit der vorher erwähnten Ausführung beschrieben wurde, zur Erzeugung der Signale vorgesehen sind, welche die Stellung und die Geschwindigkeit des Antriebskolbens 30 und damit auch des Druckkolbens 24 repräsentieren. Diese Ge-schwindigkeits- und Positionssignale werden an die Servosteuerung 102 übertragen, wo sie in Zusammenhang mit einem vorbestimmten Geschwindigkeits/Positionsprogramm verarbeitet werden. Dabei wird die Geschwindigkeit des Druckkolbens an jeder Stellung mit der programmierten Geschwindigkeit für diese Stellung verglichen und Abweichungen von der programmierten Geschwindigkeit werden die Erzeugung entsprechender Fehlersignale verursachen. Diese Fehlersignale werden mit Ventilpositionssignalen verglichen, welche die Stellung des Spulenventils 90 repräsentieren, um Servosteuerungssignale zu erzeugen, die an das Servoventil 98 abgegeben werden. Das Steuerventil steuert wiederum die hydraulische Betätigung des Kontrollzylinders 96, um den Fluss der hydraulischen Flüssigkeit an den Antriebszylinder des Druckkolbens durch das Spulenventil 90 zu vermindern oder zu erhöhen und damit die Geschwindigkeit des Antriebskolbens 30 abzustimmen. Ein Positionswandler 108 ist auf dem Spulenventil 90 zur Erzeugung von die Spulenstellung repräsentierenden Signalen angeordnet, die mit den Fehlersignalen in der Servosteuerung 102 verglichen werden. Mit der in Fig. 8 gezeigten Anordnung wird die Geschwindigkeit des Druckkolbens automatisch im gesamten Hub des Druckkolbens gesteuert und folgt einem vorbestimmten Muster, das den Bedürfnissen der Druckgiessmaschine entspricht.

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Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung eine genaue und durchgehende Messung der Stellung und der Geschwindigkeit des Druckkolbens während dem Druckgiess-betrieb schafft. Weil der Wandler, der Wellenleiter und das

Magnet alle innerhalb der hydraulischen Anlage eingeschlossen sind, sind diese Präzisionselemente vor der Verschmutzung der Athmosphäre in der Umgebung der Druckgiessmaschine geschützt.

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4 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Druckgiessmaschine mit einer Druckgiessform ( 10. 12), einer mit der Druckgiessform zusammenwirkenden Druckkammer ( 18), einem in der Druckkammer (18) angeordneten Druckkolben (24) zum Verdrängen eines sich in der Druckkammer (18) befindlichen, geschmolzenen Materials in die Druckgiessform (10, 12), mit einer hydraulischen Antriebsvorrichtung für den Druckkolben (24), wobei die Antriebsvorrichtung einen in einem hydraulischen Zylinder (28) angeordneten Antriebskolben (30) und eine mit diesem fest verbundene Kolbenstange (26) aufweist, die aus dem Zylinder (28) herausragt und mit dem Druckkolben (24) verbunden ist, um diesen in der Druckkammer (18) anzutreiben, mit einer Hydropumpe zur Zufuhr von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit in das Innere (40) des hydraulischen Zylinders (28), um den Antriebskolben (30) zu bewegen und den Druckkolben (24) anzutreiben, gekennzeichnet durch eine innerhalb des hydraulischen Zylinders (28) angeordnete, in Abhängigkeit von der Position des Antriebskolbens (30) elektrische Signale erzeugende Positionsfühlervorrichtung (32, 34, 38), wobei die Signale letzterer aus dem Zylinder hinausgeführt werden.
2. Druckgiessmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsfühlervorrichtung (32, 34, 38) in der hydraulischen Flüssigkeit des hydraulischen Zylinders (28) eingetaucht ist.
3. Druckgiessmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsfühlervorrichtung (32, 34, 38) einen Energieimpulserzeuger (38) zur Erzeugung von Energieimpulsen in der Nähe des Antriebskolbens (30), eine Empfangervorrichtung (32) zum Empfang der Energieimpulse an einer Wand des Zylinders (28) und eine Übertragungsvorrichtung (34) zur Übertragung der Energieimpulse zwischen dem Energieimpulserzeuger (38) und der Empfängervorrichtung (32) aufweist.
4. Druckgiessmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung einen langgestreckten Wellenleiter (34) aufweist, der in axialer Richtung von einem Ende des Zylinders (28) in den Zylinder (28) vordringt.
5. Druckgiessmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (30) und die Kolbenstange (26) eine langgestreckte Axialbohrung (36) aufweisen, in die der Wellenleiter (34) vordringt.
6. Druckgiessmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieimpulserzeuger (38) an einem Ende des Antriebskolbens (30) anliegend an den Wellenleiter (34) angeordnet ist, um entlang des Wellenleiters (34) bewegt zu werden, wenn sich der Antriebskolben (30) im Zylinder (28) bewegt.
7. Druckgiessmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängervorrichtung einen Wandler (32) aufweist, der eine Abschlusswand (56) des Zylinders (28) durchdringt und mit einem Ende des Wellenleiters (34) verbunden ist.
8. Druckgiessmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter (34) zur Übertragung von Torsionsspannungen dient, dass der Energieimpulserzeuger einen Magnet (38) aufweist, und dass der Wandler (32) zum Senden eines elektrischen Impulses entlang des Wellenleiters (34) vorgesehen ist, um ein elektromagnetisches Feld um den Wellenleiter (34) zu erzeugen, das mit dem Magnet (38) zusammenwirkt, um eine Torsionsspannung im Wellenleiter (34) am Ort des Magnets (38) zu erzeugen.
9. Druckgiessmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (38) in Form einer den Wellenleiter (34) umgebenden Scheibe ausgebildet ist.
10. Druckgiessmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (38) von dem Antriebskolben (30) magnetisch isoliert ist.
11. Druckgiessmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die längliche Axialbohrung (36) in Form eines vom Druckkolben (24) abgewendeten Ende des Antriebskolbens (30) in die Kolbenstange (26) verlaufenden Sacklochs mit genügender Tiefe ausgebildet ist, um den Wellenleiter (34) aufzunehmen, wenn der Antriebskolben (30) mit der Kolbenstange (36) im Zylinder (28) voll eingezogen ist.
12. Druckgiessmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Axialbohrung (36) genügend grösser als der Durchmesser des Wellenleiters (34) ist, um eine freie Bewegung der durch die Bewegung der Axialbohrung relativ zum Wellenleiter (34) verdrängten hydraulischen Flüssigkeit zu erlauben.
13. Druckgiessmaschine nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mindestens eine Entlastungsbohrung (36a), die die Axialbohrung (36) mit dem beim Magneten (38) gelegenen Ende des Antriebskolbens (30) ausserhalb des Magnets (38) verbindet.
14. Druckgiessmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsfühlervorrichtung zur Erzeugung einer Mehrzahl von Positions- und Geschwindigkeitssignalen während der Bewegung des Kolbens (30) entlang einer Strecke dient, die dem Hub des Druckkolbens entspricht.
15. Druckgiessmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine hydraulische Ventilvorrichtung (90,92,94, 96,98, 100,108) zur Steuerung der Bewegungen des Antriebskolbens (30) im hydraulischen Zylinder (28) und eine programmierte Steuerungsvorrichtung (102) aufweist, die auf die Positions- und Geschwindigkeitssignale anspricht, um die hydraulische Ventilvorrichtung so zu steuern, dass die Geschwindigkeit des Antriebskolbens (30) je nach seiner Stellung entsprechend dem Programm aufrechterhalten wird.
16. Verfahren zum Betrieb der Druckgiessmaschine nach Anspruch 1, wobei die Stellung und Geschwindigkeit des mittels des Antriebskolbens (30) im hydraulischen Zylinder (28) angetriebenen Druckkolbens (24) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinder (28) am Ort des Kolbens (30) ein Energieimpuls erzeugt und so übertragen wird, dass er sich innerhalb des Zylinders (28) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zum einen Ende des Zylinders (28) ausbreitet, und dass die Zeit weitergegeben wird, welche der Impuls zum Erreichen des einen Endes des Zylinders (28) benötigt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieimpuls als eine Torsionsspannung in einem länglichen Wellenleiter (34) in der Nähe des Antriebskolbenendes zu einem ersten Zeitpunkt erzeugt wird, dass ein elektrisches Signal unmittelbar nach Empfang des Impulses am Ende des Wellenleiters (34) in der Nähe des Zylinderendes zu einem zweiten Zeitpunkt erzeugt wird, und dass die Zeitdauer zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt weitergegeben wird.