JPH09501360A - ホットチャンバ式ダイカスト機械の運転及びそのためのダイカスト機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 薄肉鋳物において圧入作業を改善し良好な製品を生産するために、本発明は、３段階に分割された圧入作業を、制御装置によって操作され、非常にわずかな切り替え時間を有する高作動連続操作弁によって制御することを必要とする。このためのホットチャンバ式ダイカスト機械には金属センサを設け、この金属センサはグースネック部材の供給管から鋳型内に延びたノズル体の中に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ホットチャンバ式ダイカスト機械の運転 及びそのためのダイカスト機械 本発明は、請求項１の前提部に記載されたホットチャンバ式ダイカスト機械に 関するものである。 この種のホットチャンバ式ダイカスト機械は公知である（ドイツ特許公告公報 第２１４３９３７号）。これらの機械では、射出シリンダと供給管を備えて溶湯 内に浸されるグースネック部材と、これに装着したノズル体を有しており、この ノズル体は鋳型まで延在している。 ダイカストは鋳物産業において最も経済的な製造法の１つとされている。ダイ カストは、できるだけ高い製品品質を得るために圧入作業を３段階で実施するダ イカスト機械によって行われる。これに関して、圧入作業を制御するために行程 に依存した信号を評価するか、圧入圧力に依存した信号を評価して、それらの信 号に基づき射出ピストンのその都度の位置と鋳型の充填度を推定することが知ら れている（ドイツ特許第２９２２９１４号）。 コールドチャンバ式ダイカスト機械（ドイツ特許公開公報第４２１６７７３Ａ １号）では、鋳型に金属センサを付属させることが知られているが、この金属セ ンサはもっぱら鋳型の後側に配置された排気装置に適時に信号を送り、真空ポン プの前に設けられた弁を溶湯が真空ポンプに到達する前に閉じるのに用いられる 。このようなコールドチャンバ式ダイカスト機械には、２つの評価回路を通して １カ所で２つ以上のパラメータを感知して評価できるように、温度センサと協働 する別のセンサも射出ピストンに付属させられた。最 後に、コールドチャンバ式ダイカスト機械で圧入作業を制御するために、いわゆ る連続操作弁も使われた。これを用いると射出ピストンと増幅ピストンの運動が 行程・速度測定装置を通して制御でき、しかも連続操作弁の制御にコンピュータ を用いる（ドイツ特許公開公報第４２１８５５６Ａ１号）。 冒頭に記載した種類のホットチャンバ式ダイカスト機械では、設置条件は全く 異なる。利用できるスペースははるかに少なく、ノズルの温度は非常に高い（約 ４００℃）。 このようなホットチャンバ式ダイカスト機械においては、溶湯レベルは主要な 影響因子である。溶湯レベルにばらつきがあれば、鋳型の充填過程にもばらつき が生じる。たとえば、溶湯レベルが高すぎると、キャビティはすでに第１段階の 間に充満してしまう。溶湯レベルが低すぎると、グースネック部材内またはノズ ル体内で第２段階が始まって空射出が発生し、過度に高い圧力ピークを来すこと がある。 本発明の課題は、上記の短所を回避することである。上記課題は、冒頭に記載 した種類のホットチャンバ式ダイカスト機械において請求項１の特徴部に記載さ れた特徴によって解決される。この方策により、溶湯端面を正確に把握できるの で、この時点以降、湯口や湯道を通る溶湯の流れを明確に規定できる。同時に、 圧入作業は、切り替え時間１ないし５ｍｓのそれ自体公知の高作動連続操作弁に よって制御できる。これらの弁は制御装置によって操作されて、製品に適合した 速度調節と圧力調節を可能にする。この構成により、特に制御装置がディジタル 電子制御装置として構成されている場合には、ディジタル的な速度・圧力調節を 達成できる。このディジタル的な速度・圧力調節により、全充填過程にわたり種 々の地点を種々の速度で通過することが可能である。終圧も自由に選択できる。 そ の際、鋳造パラメータ（圧力、速度、行程）を監視するために、公知の仕方でス クリーンで作業できる。さらに、フレキシブルな時間を種々の鋳型や湯口の形態 に合わせて調整することも可能である。たとえば、センサが溶湯を把捉したら、 最適な排気を保証するためには第１段階を少し長くしなければならないことを、 スクリーン上で鋳造パラメータを通して認識することができる。この場合、上述 した金属センサの配置構成と異なり、鋳型のスプルブッシュに近い機械の箇所で センサが付属しているので、種々の鋳型に面倒にもそれぞれ１つずつセンサを取 り付ける必要がない点が大きな長所である。上述のように、種々の鋳型の構成は 、経験的に求めたフレキシブルな時間の調整によって考慮できる。 本発明の構成例においては、真空ポンプとその前側に挿入された弁を具備した 排気装置が鋳型に付属しており、さらにこの弁は制御装置によって操作できる。 ノズル先端部をノズル体の保持部に挿入でき、その際に金属センサがノズル体の 保持スペースに挿入されるようにすることも可能である。金属センサの配置構成 を変える必要がなく、種々のノズル先端部を設けることも可能である。金属セン サとして、溶湯端面に無接触に反応する金属センサ、たとえば磁界センサや超音 波センサを設けると、組立時に密封問題が生じない。溶湯端面と接触すると作動 するセンサでは高圧および高温が原因で、このような密封問題が生じることがあ る。 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、鋳型に達したノズル体を装着し、ノズル先端部を有する端部に金属セ ンサを付けた、ホットチャンバ式ダイカストのグースネック部材の供給管端部の 説明図である。 図２は、図１にホットチャンバ式ダイカスト機械の圧入作業用の調節装置のブ ロック線図である。 図１に、湯溜まり（１）に浸されたグースネック部材（２）の上端部が示され ている。グースネック部材（２）は、詳細に図示されていないが、ピストンロッ ド（３）によって可動な射出ピストンを備えている。グースネック部材（２）は 供給管（４）を有しており、供給管（４）の上端部はノズル体（５）を挿入する ための円錐形の開口部を有している。ノズル体（５）は公知の方法で加熱でき、 その挿入口（６）と反対側の端部にはノズル先端部（８）に対する円錐形の保持 部（７）を有している。ノズル先端部（８）は、鋳型（９）内に突き出している 。鋳型（９）の湯道（１０）は本来のキャビティ（１１）に通じている。円錐形 の保持部（７）とノズル先端部（８）との間に形成された保持スペース（１２） には、金属センサ（１３）が突き出している。金属センサ（１３）は接続ケーブ ル（１４）によって、図２に示された制御装置（１５）に接続されている。 それゆえ、射出作業において溶湯がノズル体（５）の先端部に設けた金属セン サ（１３）に到達したら、それ以降の鋳型充填作業は正確な方法で微妙に制御で きる。溶湯の現在位置に関する不確実性は存在しない。図示された接触式金属セ ンサの代わりに、無接触で作動するセンサを設けることもできよう。これらのセ ンサは、溶湯と接触させるために溶湯に対して密封されている必要はなく、溶湯 に対して閉塞された袋孔に挿入される。このようなセンサは磁界センサまたは超 音波センサであることができよう。 図２に示すように、射出ピストンのピストンロッド（３）は射出シリンダ（１ ６）によってガイドされる。射出シリンダ（１６）の出口側には、それ自体公知 の高作動連続操作弁として構成された弁（１７）が配置されている。この弁（１ ７）は、制御装置（１５）から対応するパルスが出ると、２段階の前側制御弁（ １８）によっ て操作される。制御装置（１５）はディジタル電子制御措置として構成されてお り、たとえば、特定の製品を製造するために設定する６段階の射出作業に対する 目標値を記憶させることができる。制御装置（１５）によってリアルタイム制御 が可能になる。制御装置（１５）は、このリアルタイム制御の開始パルスを金属 センサ（１３）から受け取るだけでなく、行程に依存して作動する走査装置（１ ９）からも受け取ることができる。この走査装置（１９）は、たとえば回転セン サとして構成でき、適当な装置（２０）を通して射出シリンダ（１６）の射出ピ ストンと連結しているので、射出シリンダ（１６）内における射出ピストンの位 置を把握できる。ノズル先端部における圧力上昇を液圧系内のセンサによって把 握し、第２段階の開始パルスに対する信号を発生させて圧力を大幅に引き上げる ことも可能である。さらに、行程に依存した値も、金属センサ（１３）の信号も 、それ自体公知の方法でスクリーン（２１）に送ることができる。スクリーン（ ２１）はその都度の射出パラメータのグラフィック表示を可能にする。最後に、 制御装置（１５）は弁（２２）とも連結することができる。この弁（２２）は、 鋳型（１１）の後側に配置された図示されない真空装置の前側に設けられており 、排気された鋳型から排気管に流入する溶湯が真空ポンプに達するのを妨げるこ とができる。 射出シリンダ出口側に取り付けた制御弁（１７）は、充填段階で速度調節弁と して作動する。その際、速度は射出ピストン位置の関数としてプログラムでき、 対応する実際値は走査装置（１９）を通してスクリーン上および制御装置に送る ことができる。終圧段階では、連続操作弁は圧力調節弁として作動する。行程、 速度および圧力に対する対応する目標値を制御装置に入力できる。制御装置（１ ５）は、金属センサによって得られた信号によって、湯溜まり（ １）内の溶湯レベルに依存しない圧入作業の正確なリアルタイム制御を開始させ ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧入装置から出る入力信号が送られる電子制御装置によって圧入作業に影響 するようになっており、供給管（４）を備えた溶湯内に浸されるグースネック部 材（２）と、これに装着したノズル体（５）とを有しており、このノズル体のノ ズル先端部（８）が鋳型（９）まで伸びているホットチャンバ式ダイカスト機械 において、ノズル体（５）の先端区域に金属センサ（１３）が設けられており、 この金属センサ（１３）は制御装置（１５）と連結していて、制御装置に入力信 号を送るようになっており、圧入作業に影響するために切り替え時間１ないし５ ｍｓの高作動連続操作弁（１７）が設けられていて、この弁は制御装置（１５） によって操作されて、製品に適合した速度調節と圧力調節を可能にすることを特 徴とするホットチャンバ式ダイカスト機械。 ２．ノズル先端部（８）をノズル体（５）の保持部（７）に挿入でき、金属セン サ（１３）がノズル先端部（８）に対するノズル体（５）の保持スペース（１２ ）に挿入されている請求項１に記載のホットチャンバ式ダイカスト機械。 ３．真空ポンプとその前側に挿入された弁（２２）を具備した排気装置が鋳型（ ９）に付属しており、この弁（２２）が制御装置（１５）によって操作できる請 求項１に記載のホットチャンバ式ダイカスト機械。 ４．金属センサとして、溶湯の存在に無接触で反応する金属センサが設けられて いる請求項１に記載のホットチャンバ式ダイカスト機 械。 ５．金属センサとして、磁界センサが設けられている、請求項４に記載のホット チャンバ式ダイカスト機械。 ６．金属センサとして、ノズル体（５）内に挿入された電気センサ（１３）が設 けられている、請求項１に記載のホットチャンバ式ダイカスト機械。