JP2000301309A - ホットチャンバーダイキャストマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型をノズルに接近させる駆動ユニットを、
ダイキャストマシンで発生する温度の影響を受けないよ
うに形成する。 【解決手段】 駆動ユニット（１４）が一方ではるつぼ
（１１）に付属している機械架台の横部材と結合され、
他方では型締め装置の固定された型固定板（８）と結合
されており、型固定板に固定された鋳型（３１）の半部
の鋳込口ブッシュ（３０）を鋳造時にノズル先端（２９
ａ）に押し付ける。駆動ユニットは電動サーボモータ
（１７）でマイタ歯車装置を介して駆動される直線駆動
装置として形成されていて、その送り速度が制御可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホットチャンバー
ダイキャストマシンであって、移動可能に配置されたる
つぼの内部のメタルバス内に配置されているグースネッ
クと、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズル
と、軸線がノズルに対して平行に位置調節されている２
つの駆動ユニットとを有しており、これらの駆動ユニッ
トが一方ではるつぼに付属している機械架台の横部材と
結合され、他方では型締め装置の固定した型固定板と結
合されており、この型固定板に鋳型の半部が固定されて
いて、その鋳込口ブッシュが鋳造時にノズル先端に押し
付け可能である形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】市場に出ている公知のホットチャンバー
ダイキャストマシン、たとえば出願人が生産し販売して
いるホットチャンバーダイキャストマシン（フレヒ自動
ダイキャストマシンＤＡＷ８０５印刷備考０６．９４Ｋ
Ｋ）は、鋳込口ブッシュのノズル先端部に対する接近お
よび押圧を達成するために、それぞれ鋳型の両側で固定
された型固定板に作用し、互いに平行に位置している２
つの油圧シリンダとして構成された油圧駆動装置を有し
ている。これらの油圧シリンダは、型固定板とは反対側
で炉およびるつぼ上に張り渡されている、機械架台の横
部材と結合されている。

【０００３】それゆえ、この構成は、鋳型の鋳込口ブッ
シュのノズル先端部への接近および当接を、油圧装置に
より制御された送り速度で行えるようにするものであ
る。このような駆動装置によって、鋳造中に必要な非常
に高い押圧力を維持することもできる。しかし、原則と
して炉の上方で移動する油圧シリンダが加熱され、その
ため使用する圧力油の種々の粘性によって制御能力が影
響されるという欠点を甘受しなければならない。

【０００４】射出成形機の鋳型を閉じるための、ねじ付
きスピンドル配置構成のための電気的駆動装置が公知で
ある（ＡＴ−ＰＳ２９２２２２）。射出成形機の鋳型お
よびまたホットチャンバーダイキャストマシンの鋳型は
高温の溶融金属を受容するるつぼまたは炉のすぐ近傍に
配置されていないので、必然的に高温の溶湯の範囲内に
配置されなければならないホットチャンバーダイキャス
トマシンにおける鋳込ノズルの接近および離反のための
駆動装置の場合よりも、電動モータの使用に関する問題
は少ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、鋳型
をノズルに接近させるための駆動ユニットを、ダイキャ
ストマシンで発生する温度に影響されない、できるだけ
時間的に最適化された微妙な送り制御を達成できるよう
に形成することである。

【０００６】上記の課題を解決するために、冒頭に記載
した種類のホットチャンバーダイキャストマシンにおい
て、駆動ユニットが電動サーボモータによって駆動され
る直線駆動装置として形成されていて、その送り速度が
制御可能であるようにした。この構成により、鋳型の鋳
込口ブッシュをノズル先端部に種々の速度で、かつ圧力
油の変化する粘性に影響されることなく、非常に微妙に
当接させることが可能となる。この際に、高い移動速度
と微妙な当接とを組み合わせることは最適なシーケンス
にほぼ相応するので、公知の油圧系に比べて著しい改善
が達成される。

【０００７】この場合、るつぼおよび炉の熱の影響を避
けるために、るつぼおよび炉の上方に配置されたサーボ
モータの回転軸が、マイタ歯車装置を介して直線駆動装
置に接続され、ほぼ垂直に位置調節されているようにし
た。この方策により、サーボモータは炉からできるだけ
離して配置されて、炉またはるつぼから出る熱流の作用
を受ける断面積ができるだけ小さくなる姿勢にされる。

【０００８】この場合、炉の近傍に位置しているマイタ
歯車装置は、ある程度の熱絶縁を提供し、またさらに追
加的に絶縁層を備えることができる。直線駆動装置はス
ピンドル駆動装置として形成され、さらに追加的に連続
した冷却外被によって取り囲むこともできる。サーボモ
ータを水冷にすることも可能である。スピンドル駆動装
置が有利であることは実証済みであるが、直線駆動装置
としてラック駆動装置も考えられる。

【０００９】スピンドル駆動装置の良好な運転を確保す
るために、それ自体公知のローラスピンドルまたは回転
ボールスピンドルを設けることができる。また駆動装置
の意図しない送りまたは戻りを妨げ、ダイキャスト工程
に必要な保持圧力が維持され得るように、それらのスピ
ンドルのピッチをセルフロックするように形成すること
もできる。もちろん、追加的に相応の鎖錠装置を設けて
もよい。さらに、鋳込口ブッシュとノズル先端部との間
の確実な閉鎖が保証されるように、モータトルクが制御
される。

【００１０】本発明の構成において、サーボモータは種
々の速度で駆動でき、しかも駆動装置の送り速度がノズ
ル先端部に当たる直前にそこまでの接近速度より大幅に
減少するようにした。このようにすることによって、鋳
込口ブッシュを微妙に制御してノズル先端部に接近させ
ることが可能となる。これにより、この箇所の摩耗をほ
ぼ回避できる。公知のようにノズル先端部は焼き入れさ
れており、しかも非常に小さい接触範囲で鋳込口ブッシ
ュに当接する。したがって衝突が強すぎるとノズル先端
部に破損が生じるが、これは本発明の構成によって回避
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
基づいて詳しく説明する。図１に示したホットチャンバ
ーダイキャストマシンでは、機械架台として形成された
下枠１上および左側の機械架台２の上方に、調節駆動装
置６およびそれ自体公知のトグルキャッチ機構７とを備
えた可動な型固定板５と、定位置に固定された型固定板
８とのための案内ロッド４を有する機械の閉鎖部材３が
配置されている。この固定された型固定板８には、レー
ル９（図４）上で移動可能な、るつぼ１１を有する炉１
０が付属しており、これに横部材１２が張り渡されてい
る。

【００１２】横部材（図２および図３参照）には、互い
に平行に配置された２つのスピンドル駆動装置１４のそ
れぞれ外側の円筒形ハウジング１３が固定されている。
さらに、ハウジング１３にマイタ歯車装置１５が固定的
に結合されている。マイタ歯車装置１５は、ハウジング
１３内の中央に突入している、ロールスピンドルまたは
回転ボールスピンドルとして形成されたスピンドル１６
を有している。

【００１３】このスピンドル１６は、電動サーボモータ
１７によって駆動される。電動サーボモータ１７の回転
軸線１８は炉１０（図４）の表面１０ａに対してほぼ直
角であり、したがってホットチャンバーダイキャストマ
シンの設置面１９に対してほぼ垂直に位置調節されてい
る。両サーボモータ１７は互いに同期的に制御されるの
で、型固定板５は正確に平行に移動可能である。両スピ
ンドル駆動装置による不均一な力の負荷は排除されてい
る。

【００１４】スピンドル１６に適合する対向したねじ山
を有するスピンドルナット２１が、スピンドル１６と係
合している。スピンドルナット２１（図３）は、ねじ付
きジャーナル２２で固定された型固定板８の側方フラン
ジ部２４内の開口部２３を貫通し、そこでナット２５を
利用して固定されている。したがってスピンドル１６が
回転すると、横部材１２を備えた炉およびるつぼ１１
と、固定された型固定板８との間で相対運動が生じる。

【００１５】図２に見られるように、るつぼ１１内には
公知のようにグースネック２６が浸漬している。グース
ネック２６は、上方から横部材１２を通して、グースネ
ック２６内に浸漬するプランジャ（詳しく図示しない）
のためのプランジャ駆動装置２７で負荷される。このグ
ースネック２６はるつぼ１１内にある溶湯内の範囲にス
タンドパイプを有している。このスタンドパイプは、グ
ースネック２６の端部からグースネック２６に対してほ
ぼ平行に上方に延びており、その開口部にはノズル２９
が載置されている。

【００１６】このノズル２９は、図２および図３に示す
ダイキャストマシンの位置で、先端部２９ａが鋳型３１
（略示する）の鋳込口ブッシュ３０に当接しており、溶
湯がグースネック２６からスタンドパイプおよびノズル
２９を通って鋳型内に圧入されるまでこの位置で保持さ
れる。

【００１７】次いで、鋳型３１はノズル２９から左方向
に離反され、新しいダイキャスト工程で初めて再び図２
に示した位置にされる。この目的のために、サーボモー
タ１７によってスピンドル１６を回転させて、ねじ付き
ナット２１がハウジング１３から左方向に進出し、冷却
された鋳込口ブッシュ３０と加熱されたノズル先端部２
９ａとの間の間隔が、両構成部材の間の空気絶縁距離を
達成するのに十分な程に大きくなるようにする。この方
策により、凝固する溶融金属ゾーンの位置を制御でき
る。行程および当接速度は、サイクル時間損失が少なく
なるように設計されている。

【００１８】接近運動の全行程は、ノズル２９、グース
ネック２６およびノズル先端部２９ａ、ならびにこの範
囲で行程上必要な機構群の準備および操作のために使用
できる。

【００１９】図に示して説明したように、サーボモータ
１７の軸線１８はほぼ垂直に配置されており、サーボモ
ータ１７はマイタ歯車装置１５を介してスピンドル１６
に接続している。この構成により、電動サーボモータ１
７は炉１０およびるつぼの表面１０ａからできるだけ大
きく離される。

【００２０】それゆえ、炉の熱影響はほぼ排除され、そ
の結果、種々の速度段階で非常に微妙に制御可能な電動
サーボモータを、ノズルの接近および離反のための駆動
装置としてホットチャンバーダイキャストマシンの粗い
運転のために使用することも可能となる。水冷サーボモ
ータ１７と追加的な熱そらせ板３５と一体化された冷却
外被３６により炉熱放射を低減して、駆動装置に対する
不利な影響がないようにする。

【００２１】この場合、マイタ歯車装置１５を相応に熱
絶縁的に形成すること、たとえば外側に熱絶縁を配設す
ることも可能であるが、熱流の方向でサーボモータ１７
より前方上流側に位置しているマイタ歯車装置１５も、
サーボモータ１７およびその最も外側の上端部に配置さ
れ、熱源からできるだけ遠ざけられている電気的接続部
３２を保護する働きをする。

【００２２】選択された駆動方式により、鋳込口ブッシ
ュ３０を最初に非常に急速にノズル２９に向かって送
り、次いでノズル先端部または鋳型の破損を回避するた
めに、送り速度を適切に減らすことによってノズル接続
部２９ａへの接近を非常にゆっくりかつ微妙におこなう
ことが可能となる。これは接近時（およびまた離反時）
に当接点を目指した、いわゆる目標制動を利用して両ス
ピンドル駆動装置を制御することによって達成できる。
この場合、当接点は探り運転によって求められる。

【００２３】次いで、モータのトルク制御を介して調節
可能な押圧力が形成される。それゆえこの装置により、
（ノズルと鋳込口ブッシュとの間の）押圧力を鋳型内の
溶湯に必要な圧入力に適合させることができ、この適合
は数学的な公式によって行うことができる。

【００２４】スピンドル１６のねじ山とスピンドルナッ
ト２１の対向するねじ山２０とは、セルフロックするよ
うに形成できる。鋳込口ブッシュ３１をノズル先端部２
９ａに当接し、駆動装置を遮断した後で、ノズルをその
運転位置で安定的かつ固定的に保持することができる。
もちろん、ダイキャスト工程で予想される高い力に応じ
て駆動ねじ山を設計することが前提である。さらにモー
タトルクは、鋳込口ブッシュとノズル先端部との間の確
実な閉鎖が保証されているように制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるホットチャンバーダイキャストマ
シンの模式的な平面図である。

【図２】駆動ユニットを有する移動可能な炉と、固定し
た型固定板の範囲の、一部切り開いた拡大図である。

【図３】図２のIII-III 線に沿って見たた断面図であ
る。

【図４】図２に示した装置の矢印IV方向に見た図であ
る。

【符号の説明】

１…下枠 ２…機械架台 ４…案内ロッド ５…（可動な）型固定板 ６…調節駆動装置 ７…トグルキャッチ機構 ８…（固定された）型固定板 ９…レール １０…炉 １１…るつぼ １２…横部材 １３…円筒形ハウジング １４…スピンドル駆動装置 １５…マイタ歯車装置 １６…スピンドル １７…サーボモータ ２０…ねじ山 ２１…ねじ付きナット ２２…ねじ付きジャーナル ２３…開口部 ２４…側方フランジ部 ２５…ナット ２６…グースネック ２７…プランジャ駆動装置 ２９…ノズル ２９ａ…ノズル先端部 ３０…鋳込口ブッシュ ３１…鋳型 ３２…電気的接続部 ３５…遮熱板 ３６…冷却外被

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノルベルト エアハルト ドイツ連邦共和国，73547 ロルフ，ハビ ヒトベグ 11 (72)発明者 ヘルベルト ノシーラ ドイツ連邦共和国，73614 ショルンドル フ，リヒャルト−ワグナー−シュトラーセ 31 (72)発明者 ブルーノ シュティラート スイス国，9011 ザンクト ガレン，ヒュ ープシュトラーセ ７

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットチャンバーダイキャストマシンで
   あって、移動可能に配置されたるつぼ（１１）の内部の
   メタルバス内に配置されているグースネック（２６）
   と、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズル（２
   ９）と、軸線がノズルに対して平行に位置調節されてい
   る２つの駆動ユニット（１４）とを有しており、これら
   の駆動ユニット（１４）が一方ではるつぼ（１１）に付
   属している機械架台の横部材と結合され、他方では型締
   め装置の固定した型固定板（８）と結合されており、こ
   の型固定板（８）に鋳型（３１）の半部が固定されてい
   て、その鋳込口ブッシュ（３０）が鋳造時にノズル先端
   （２９ａ）に押し付け可能である形式のものにおいて、 前記駆動ユニット（１４）が電動サーボモータ（１７）
   によって駆動される直線駆動装置として形成されてい
   て、その送り速度が制御可能であることを特徴とする、
   ホットチャンバーダイキャストマシン。
2. 【請求項２】 両駆動ユニット（１４）が同期的に制御
   される、請求項１記載のホットチャンバーダイキャスト
   マシン。
3. 【請求項３】 直線駆動装置としてスピンドル駆動装置
   が設けられている、請求項１または２記載のホットチャ
   ンバーダイキャストマシン。
4. 【請求項４】 サーボモータ（１７）の回転軸線（１
   ８）がマイタ歯車装置（１５）を介して直線駆動装置
   （１６、２０）に接続され略垂直に位置調節されてい
   る、るつぼ（１１）を受容する炉（１０）の上方に配置
   された駆動ユニットを有する請求項１記載のホットチャ
   ンバーダイキャストマシン。
5. 【請求項５】 マイタ歯車装置（１５）がそれぞれ１つ
   の熱絶縁を備えている、請求項４記載のホットチャンバ
   ーダイキャストマシン。
6. 【請求項６】 熱絶縁のために、駆動ユニット（１４）
   とマイタ歯車装置（１５）とを取り囲んでいる遮熱板
   （３５）が設けられている、請求項５記載のホットチャ
   ンバーダイキャストマシン。
7. 【請求項７】 駆動ユニット（１４）が一体化された冷
   却外被（３６）を備えている、請求項５記載のホットチ
   ャンバーダイキャストマシン。
8. 【請求項８】 スピンドル駆動装置（１４）がローラス
   ピンドルまたは回転ボールスピンドル（１６）を備えて
   いる、請求項３記載のホットチャンバーダイキャストマ
   シン。
9. 【請求項９】 ローラスピンドルまたは回転ボールスピ
   ンドル（１６）のねじのピッチおよび対向ねじ山（２
   ０）がセルフロック式に形成されている、請求項８記載
   のホットチャンバーダイキャストマシン。
10. 【請求項１０】 鋳込口ブッシュ（３１）の送り速度
    が、ノズル先端部（２９ａ）に当たる直前に、接近速度
    より減少し、次いで制御されたモータトルクが押圧力と
    してノズル先端部の閉鎖を引き起こすように、サーボモ
    ータが設計され制御可能とされている、請求項１記載の
    ホットチャンバーダイキャストマシン。
11. 【請求項１１】 接近時および離反時の鋳込口ブッシュ
    （３１）の送り速度を制御するために、探り運転で求め
    られる当接点を目指した、目標制動が設けられている、
    請求項１０記載のホットチャンバーダイキャストマシ
    ン。