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Verfahren zur Steuerung einer Druckgießmaschine.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Druckgießmaschine
nach P 33 29 705, bei der abhängig vom Druckverlauf in der Schmelze während der
Phasen ihrer Verdichtung und Einpressung Zeitpunkte bestimmt werden, in denen jeweils
eine Änderung der äußeren Druckeinwirkung auf die Schmelze relativ zur laufenden
Phase vorgenommen wird.
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Aus der Patentanmeldung P 33 29 705 ist eine Druckgießmaschine bekannt,
bei der am Gießkolben, Gießzylinder und/oder in der Form Druck- und ggf. Temperaturmelder
angebracht sind, die mit einer Steuervorrichtung eingangsseitig verbunden sind,
die ausgangsseitig den Kolbenvorschub und dadurch das Verdichten, Einpressen und
Nachdrücken mittels steuerbarer Hydraulikventile steuert Bei dem dort angegenen
Steuerverfahren werden die Steuersignale für die Ventile jeweils abhängig von dem
Erreichen bestimmter Drücke abgegeben. Da aber die Ventile und die von dem gesteuerten
Hydraulikölstrom beaufschlag ten Hydraulikzylinder oder -motore jeweils eine Reaktionszeit
besitzen, die jeweils ein beachtlicher Bruchteil der einzelnen Zeitabschnitte ist,
werden die Steuerkriterien jeweils zu einem Zeitpunkt eines relativ wenig charakteristischen
Druckverlaufs gewonnen, wodurch die zeitliche Genauigkeit der Auswertung nur beschränkt
ist, was weiter zu einer begrenzten Qualität des Gießergebnisses führen kann. Eine
weitere Ungenauigkeit der Auswertung ist dadurch gegeben, daß durch Reibung des
Kolbens oder Wellenbildung in der Schmelze die Meßwerte schwanken.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu offenbaren nach dem
mit wesentlich verbesserter Genauigkeit die Auswertung des Druckverlaufes erfolgt
und somit eine wesentlich genauerere Auslösung der Phasen gestattet.
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Die Lösung ist dadurch gegeben, daß der zeitliche Druckverlauf und
vorzugsweise der Kolbenweg fortlaufend periodisch mit einer Folgezeit, deren Dauer
ein geringer Bruchteil, z.B. 1 zeine Phasenzeit, ist, gemessen werden und die Meßwerte
gespeichert werden und die Druckmeßwerte jeweils fortaufend über aneinander anschließende
Zeitabschnitte gefiltert werden, indem vorzugsweise deren Steigungen gemittelt werden,
und durch Vergleich der gefilterten Meßwerte bzw. gemittelten Steigungen jeweils
festgestellt wird, wann die jüngst bestimmte gemittelte Steigung bezogen auf die
Folgezeit über ein vorbestimmtes Maß, z.B. einen Faktor 2, jeweils gegenüber der
zurückliegenden Steigung zugenommen hat, und daß jeweils zu dem Zeitpunkt, wenn
diese Bedingung erfüllte ist, ein Zeitraum bzw. Kolbenweg vom Phasenbeginn aus bestimmt
wird und aus diesem Zeitraum bzw. Kolbenweg ein Auslösezeitpunkt bzw. Auslöseweg
festgelegt wird,, bei dessen Erreichen im gleichen oder folgenden Zyklus jeweils
die Änderung der Druckeinwirkung ausgelöst wird.
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Es wird somit jeweils der besonders charakteristische Druckanstieg
an den Phasenübergängen möglichst genau ermittelt und daraus bei dem folgendem Gießvorgang
durch Rückbeziehung zu vorherigen Messung jeweils der Auslösezeitpunkt direkt oder
der Auslöse-Kolbenort bestimmt.
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In vorteilhafter Weise werden die Mittelungen der Meßwerte über jeweils
an die charakteristischen Druckverläufe angepaßte Zeiträume vorgenommen.
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In vorteilhafter Weiter~entwicK-l-ung--werde die Me ! Sr§g 5 weiterer
Gießvorgänge zusammengenommen und gemittelt ausgewertet, so daß statistische Schwankungen
in ihren Auswirkungen vermindert werden.
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Die Reaktionszeit bzw. der Reaktionsseg, d.h. der Weg des Kolbens,
den er zwischen der jeweiligen Auslösung eines Ventilsteuervorganges und der meßbaren
Raktion zuzurücklegt, wird weiterhin in analoger Weise wie der Phasenübergangszeitpunkt
zusätzlich bestimmt, und mittels der so bestimmten Reaktionszeit der Auslösezeitpunkt
im folgenden Gießvorgang jeweils bestimmt. Auf diese Weise werden auch systematische
Änderungen der Reaktionszeit, die z.B. durch eine Aufheizung des Hydrauliköls auftritt,
zur Erhöhung der Genauigkeit der Bestimmung des Auslösezeitpunktes bzw. -ortes berücksichtigt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, die die Unterschiede der
jeweiligen Füllmerge der Schmelze berücksichtigt besteht darin, daß der Ausgangszeitpunkt
oder -kolbencrt durch die Messung und den Vergleich eines bestimmten Höhenstandes
der Schmelze im Gießzylinder bestimmt wird und von diesem aus jeweils der Auslösezeitpunkt
bzw. -ort ermittelt wird.
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Ein über alle Gießvorgänge jeweils vorgenommener Vergleich der ermittelten
Auslösepunkte bzw. -orte und Reaktionszeiten bzw. -wege nach Trend und evtl. Korrelation
zu laufend gemessenen Prozeßdaten ermöglicht vorteilhaft eine Prozeßüberwachung
in seinen wesentlichen Funktionen. Eine Qualitätsprüfung des Fertigprodukts, insbes.
eine Gewichtsprüfung dient zur Überwachung des Prozesses und zur Gewinnung neuer
Prozeßwert-und Grenzwertvorgaben und Vorgaben der Beträge der Abstände für die Berechnung
der Auslösezeiten bzw. -wege.
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Anhand eines Beispieles im Verbindung mit der Darstellung einer Gießvorrichtung
wird das Verfahren im einzelnen beschrieben.
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Die Figuren zeigen folgendes: Fig. 1 schematischer Querschnitt durch
eine Druckgießmaschine mit Form, Gießzylinder und Gießkolbenantrieb; Fig. 2 Versorgungsvorrichtung,
Steuervorrichtung und Steuermittel des Gießantriebes schematisch; Fig. 3 Druckverlauf
in der Schmelze und Kolkenwegverlauf über die Zeit.
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Fig. 4 Ausschnittvergrößerung zu Fig. 3.
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In Fig. 1 ist eine horizontale Kaltkammerdruckgießmaschine dargestellt.
Zwischen den gegeneinander auf Zentriersäulen (strichpunktiert, symbolisiert) verschieblichen
Schilden 11, 12 sind Formteilwerkzeuge F1, F2 gehaltert, zwischen denen der Formhohlraum
FH ausgebildet ist. Dieser ist durch einen engen Anschnitt 25 mit dem Gießlauf 21
und durch diesen mit dem Gießzylinder ZG verbunden. Nach oben führt ein relativ
enger Entlüftungskanal 22 über ein Entlüftungsventil VE mit angeschlossenem Entlüftungsdruckmelder
PE aus dem Formhohlraum FH nach außen oder vorzugsweise zu einer Vakuumleitung LV.
Die Formteilwerkzeuge F1, F2 sind in bekannter Weise nicht dargestellt - mit einem
Heiz-Kühlkreislauf verbunden.
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Der Schild 12 wird über den Schließhebel 13 mittels des Hydraulikschließantriebes
HS vor dem Gießen mit einer vorbestimmten Kraft geschlossen. Zu dessen Überwachung
und Einstellung sind an dem Schließantrieb HS ein Wegsensor WS und ein Druckmelder
PS für die Messung des Hydraulik-Reaktionsdruckes angeschlossen.
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Im Gießzylinder ZG ist der Gießkolben K verschieblich gelagert. Auf
seiner, dem Gießlauf 21 zugewandten Seite 26, trägt er den Kolbendruckmelder PK.
Auf seiner anderen Seite ist er durch die Kolbenstange 24 mit dem Hydraulikgießantrieb
HG verbunden. An.der Kolbenstange ist für Überwachungszwecke ein Weggeber WG angeordnet,
und der Hydraulikdruck ist im Vortriebbereich mit dem Hydraulikdruckmelder PG meßbar.
Der Gießzylinder ZG besitzt einen Einfüllanschluß für die Metallschmelze MS.
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Die Melde- und Stellsignalleitungen sind jeweils mit dem ersten Buchstaben
S und der Bezeichnung des zugehörigen Organs gekennzeichnet. Einzelheiten der Antriebe
und die zugehörigen Steuermittel sind in Fig. 2 dargestellt. Alle Druckmelder sind
jeweils mit dem Anfangsbuchstaben P, die Temperaturmelder mit T und Ventile mit
V gekennzeichnet. Die Versorgungsvorrichtung 30 besteht aus dem Schmelzofen, der
die Metallschmelze MS liefert, deren Temperatur über den Schmelztemperaturmelder
TMS gemeldet wird. Weiterhin enthält sie eine umsteuerbare Heiz-Kühlvorrichtung
an die der Heiz-Kühlkreislauf HK angeschlossen ist. Die Temperaturen des aus- und
eingehenden Wärmetransportmediums werden mit den Heiz-Kühltemperaturmeldern TH1,TH2
ermittelt.
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Über eine Grobvakuumpumpe wird Vakuum in der Vakuumleitung LV erzeugt,
das mit dem Vakuumdruckmelder PV überwacht wird. Weiterhin ist eine Hochdruckhydraulikkompressoranlage
vorhanden, die auf der Hydraulikleitung HL1 Drucköl liefert, dessen Druck mit dem
Hydraulikdruckmelder PH überwacht wird. Der Ölkreislauf wird über die Hydraulikleitung
HL2 geschlossen.
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Sämtliche Einrichtungen der Versorgungsvorrichtung 30 werden über
die Steuersignale auf den Steuerleitungen 32 von der Steuervorrichtung 31 gesteuert
oder geregelt, und die Meldesignale werden auf denMeldeleitungen 33 der Steuervorrichtung
31 zugeleitet. Die Steuervorrichtung 31 ist bevorzugt ein Mikroprozessor, in den
Programme und Anfangsdaten über eine Eingabeeinrichtung und Ergebnisse, d.h. Meßwerte
bzw. daraus errechnete Werte, Alarmsignale, Statistiken usw. über eine Ausgabeeinrichtung
E/A ein- bzw. ausgegeben werden. Weiterhin wird ein Zeitnormalsignal aus einer Uhr
Cl der Steuervorrichtung zugeführt. Außerdem führen in sie die Druckmeldersignalleitungen
SPx, die Temperaturmeldersignalleitungen STx und die Wegmeldersignalleitungen SWx
der bereits genannten Meßwertgeber. Es werden zweckmäßig digitale Meßwertgeber eingesetzt,
so daß diese durch eine einfache Ringleitung mit der Steuervorrichtung verbunden
werden können. Für die Weggeber WS, WG können inkrementale Meßgeber vorteilhaft
eingesetzt werden, da die Normierung der Wegmessungen jeweils in einer Endstellung
oder bei Auftreten eines bestimmten Zustandes erfolgt.
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Von der Steuervorrichtung gehen die Steuersignalleitungen Sx zu den
folgenden Ventilen: SMS zum Metallschmelzeventil,SSx zu den Schließantriebventilen
(nicht dargestellt), SG 1-4 zu den Gießantriebventilen VG 1-4; SDG zum Gießdruckdosierer
D; SE zum Entlüftungsventil VE. X steht somit für die jeweilige Bezeichnung des
Bauteiles.
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Die Steuermittel des Gießantriebes HG sind schematisch im einzelnen
gezeigt. Von der Hochdruckleitung HL1 ist das Hydraul-iköl an den Gießdruckdosierer
D, der kontinuierlich oder in Stufen durch das Steuersignal SDG einstellbar ist,
geführt, dem das Ventil VG1 für die
Kolbenvorwärtsrichtung nachgeschaltet
ist. Dahinter ist an die Zuführleitung 27 der Gießhydraulikdruckmelder PG angeschlossen.
Von der Leitung 27 führt ein Entleerungsventil VG3 zu der Öldruckleitung Sol2. Auf
der Gegenseite des Hydraulikkolbens sind die Ventile VG2 für den Rücktrieb und das
Entleerungsventil VG4 angeschlossen und jeweils zur blzu- bzw. -ableitung HL1, HL2
verbunden.
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Der Gießkolben K ist auf der einen Seite durch eine Kolbenstange 24
angetrieben; auf seiner anderen Seite, zur Schmelze MS hin, ist ein Druckmelder
PK und ein Temperaturmelder TK eingebaut.
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Weiterhin sind im Gießzylinder ZG ein Druckmelder PZ und in bestimmter,
z.B. halber, Höhe, im Punkt 40 ein Temperaturmelder TZ eingebaut. Auch in der Formwand
sind zweckmäßig nahe dem Anschnitt 25, im Punkt 41, und nahe dem Entlüftungkanal
22, im Punkt 42, Temperaturmelder TF1,TF2 oder Druckmelder eingebaut.
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Entscheidend für die genaue Druckmessung der Schmelze ist die Anodnung
des Druckmelders PK, so daß die Reibungskräfte zwischen der Seitenwand des Kolbens
K und der Zylinderinnenwand 23 nich mitgemessen werden. Die Reibungskraft und der
Druck auf die Schmelze werden im Gegensatz dazu von der Kolbenstange 24 übertragen
und somit mit dem Gießkolbenhydraulikdruckmelder PG gemessen. Der Druckmelder für
den Druck der Schmelze MS' kann statt an der Stirnseite des Kolbens K auch am Ende
29 der Zylinderwand 23 als Druckmelder PZ oder am Gießlauf 21 angeordnet sein. Bei
dieser Anordnung tritt allerdings eine Verzögerung der Druckmeldung während der
Verdichtungsphase im Vergleich zum Druck am Kolbendruckmelder PK auf, da sich die
Schmelze in Form einer Welle vor dem Kolben herschiebt und somit
diese
verzögert den Meßwertgeber erreicht.
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Die Anordnung des Druckmelders PZ in der Zylinderwand hat den Vorteil,
daß keine beweglichen Leitungen zu ihm geführt werden müssen und das Signal unabhängig-von
einem Klemmen des Kolbens ist.
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Für den Gießvorgang ist es zur Erzeugung qualitativ hochwertiger Gußstücke
von entscheidender Bedeutung, daß sich möglichst wenig Fremdstoff, d.h. Gase und
Trennmittel, mit der Schmelze mischen oder in dieser lösen und daß diese, soweit
dies doch geschieht, beim Erkalten der Schmelze nicht in Form von Blasen oder Trennzonen
aus dieser ausgeschieden werden. Zur Erreichung dieses Zieles ist die exakte Prozeßführung
entscheidend.
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Die Profzeßführung wird vorteilhaft auf Grund des Drucks der Schmelze
beim Gieß-, Abkühl- und Erstarrungsvorgang gesteuert und dabei schrittweise optimiert.
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Der Zusammenhang der verschiedenen Phasen Zv,Ze,Zd,Za eines Gießzyklusses
wird anhand von Fig. 3 gezeigt.
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Zum Zeitpunkt tvO ist die Form geschlossen und mit Trennmittel versorgt.
Die Ventile VG1 und VG4 sind geöffnet und der Dosierer D ist auf einen vorgegebenen
Mengenstrom eingestellt, der einen Vorschub des Gießkolbens K mit einer solchen
Geschwindigkeit gestattet, daß die über der Schmelze befindliche Luft und das Trennmittelgas
ohne Blasen- oder Schaumbildung aus dem Zylinder ZG herausgedrückt werden und die
Schmelze bis zum Anschnitt 25 aufgestaut wird. Der Verdichtungsdruck pv in der Schmelze
steigt in dieser Verdichtungsphase Zv demgemäß langsam an.
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Sobald die Schmelze in einem Zeitpunkt tvn den - verglichen zum Gießlauf
21 - fünf- bis zehnfach engeren Anschnitt 25 erreicht, steigt der Verdichtungsdruck
pv sprunghaft an.
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Der Dosierer D öffnet sich nach diesem Zeitpunkt tvn durch entsprechende
Ansteuerung etwas weiter, so daß die Einpressphase Ze der Schmelze in den Formhohlraum
FH mit hohem Druck erfolgt und die Füllung so schnell geschieht, daß nur eine äußerst
geringe Vermischung und Lösung von Gas und Trennmittel in der Schmelze stattfindet.
Dieses Ziel wird zusätzlich dadurch erreicht, daß, nachdem der Kolben K den Einfüllstutzen
passiert hat, oder spätestens im Zeitpunkt tvn das Entlüftungsventil geöffnet wird
und somit der Formhohlraum bis auf Grobvakuum von Gasen gereinigt wird und nur geringe
Restgasmengen in die Schmelze eindringen können.
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Der Einpreßdruck pke steigt zu Anfang der Einpreßphase Ze sehr steil
an und verläuft dann fast konstant bis zu einem Zeitpunkt ten, zu dem der Formhohlraum
FH gefüllt ist und die Schmelze nur noch in den relativ engen Entlüftungskanal 22
steigt. Dadurch entsteht zu dem Zeitpunkt ten ein weiterer Druckanstieg, und durch
eine entsprechende Ansteuerung wird etwa nach diesem Zeitpunkt ten zum Zeitpunkt
tdo der Dosierer D voll aufgesteuert, so daß die Nachdrückphase Zd mit einem weiteren
steilen Druckanstieg bis auf einen Nachdrückdruck pd folgt. Ausserdem ist durch
eine entsprechende Steuerung das Entlüftungsventil VE spätestens ab dem Zeitpunkt
ten geschlossen. Auf diese Weise wird die Schmelze nachverdichtet, und die geringe
Restmenge von Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff in der Schmelze bzw. dem Metall
in Lösung gehalten und nicht unter Blasen- und Schichtbildung beim Erkalten aus
der Schmelze ausgeschieden.
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Über die Verdichtungs-, Einpreß- und Nachdrückphase Zv,Ze,Zd ist das
entsprechende relative zum Anfangsort des Kolbens gemessene Wegsignal wv,we,wd dargestellt.
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Wie der leicht steigende Verlauf des Wegsignales wd zeigt, drückt
der Kolben K während des Erstarrens der Schmelze in der Nachdrückphase Zd ständig
flüssiges Material nach, bis die Erstarrung z.B. am Anschnitt 25 ein weiteres Nachdrücken
verhindert. Der Druck, der dann in bekannter Weise auf die innere Schmelze durch
Kontraktion entsteht, verhindert anschließend die Bildung von Gasblasen.
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Der Übergang von der Pressung durch die Formwand bzw.
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dem Kolben und der Pressung durch die bereits erstarrte Außenhaut
des Formlings und Angusses bzw. Gießrestes ist durch den Stillstand des Kolbens
K vom Zeitpunkt tdn an gekennzeichnet. Diese Kühl- und Auswerfphase Za ist nur abgebrochen
dargestellt; ebenso ist das Einfüllen der neuen Schmelze im Zeitplan ausgespart.
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Nach Beendigung des Auswerfens und Einfüllung neuer Schmelze in den
Gießzylinder schließt sich ein neuer Gießzyklus an, dessen Meßwerte jeweils entsprechend
bezeichnet und mit einem Hochkomma gekennzeichnet sind.
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Da die Einstellung des Dosierers D und der Druckaufbau in der Hydraulik
des Gießantriebes HG eine bestimmte Reaktionszeit trv1tre benötigt, die einen großen
Teil der jeweiligen gesamten Phasenzeit Zv,Ze ausmacht, wird jeweils aus dem Meßwertverlauf
in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen Zy der Auslösezeitpunkt tav',
tae' für den nächsten Zyklus Zy' bestimmt.
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Es ist dabei vorgesehen, daß die Drucksteigerung in der Einpreßphase
Ze bzw. Nachdrückphase Zd um eine relativ zur Reaktionszeit kurze Zeit Av, Ae nach
dem jeweiligen Erreichen des Anschnittes bzw. Entlüftungskanals durch die Schmelze
eintritt.
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Wie aus Fig. 4, die vergrößert einen Teil aus Fig.3 zeigt, zu ersehen
ist, werden in kurzen Meßintervallen Zf die Meßwerte des Druckes pvO, pvl .... pvn
fortlaufend gemessen und dann gespeichert. Ebenso wird dieses Verfahren für die
jeweiligen Meßwerte des Ortes des Kolbens wvO, wv1, wv2, wvn usw. durchgeführt.
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Aus den aufeinanderfolgenden Meßwerten werden dann fortlaufend die
Steigungen S1, S2, Sn... bestimmt, und aus diesen werden Mittelwerte über aneinandergrenzende
Zeitabschnitte ma, mb bestimmter Länge gebildet; dies sind zu einem Zeitpunkt x
die mittleren Steigungen Sax, Sbx bzw. zu einem anderen Zeitpunkt 1 die mittleren
Steigungen Sa1, Sbl. Diese benachbarten mittleren Steigungen werden fortlaufend
zueinander in Beziehung gesetzt und festgestellt, wann die Steigung sich bezogen
auf die Folgezeit Zf über ein vorbestimmtes Maß geändert hat.
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Dies ist im Beispiel Fig.4 zum Zeitpunkt tvn der Fall, was festgestellt
wird, wenn der Mittelwert Sbx bereits ermittelt ist. Die Schmelze hat somit den
Anschnitt bereits erreicht, wenn die Auswertung den genauen Zeitpunkt liefert.
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Nach der gleichen Methode wird dann die einsetzende Wirkung des Nachdrückens
bestimmt, wobei auf einen noch höheren relativen Anstieg, z.B. um den Faktor 5,
geprüft wird. Dieser Fall wird beim Vergleich der Mittelwerte Sbl,Sal,wiederum bezogen
auf die Folgezeit Zf festgestellt. Da die Auslösezeit tav bekannt
ist,
wird aus dem Zeitpunkt dieses Ereignisses die Reaktionszeit trv bestimmt, die von
der Drucksteigerungsauslösung bis zur meßbaren Steigerung des Druckes in der Schmelze
vergeht. Es wird nun ein vorgegebener Betrag Av zur Zeit tvO bis tvn hinzugerechnet
und die Auslösezeit trv abgezogen und so die Auslösezeit tav' für den nächsten Zyklus
bestimmt.
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Sofern die Auslösezeit kürzer als der vorgegebene Betrag Av ist, wenn
nämlich ein sehr schneller Auslöser eingesetzt ist, dann wird auch noch im gleichen
Zyklus die Auslösung zum ermittelten Zeitpunkt vorgenommen.
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In gleicher Weise kann auch das Wegmeßsignal ausgewertet werden, und
in den anderen Phasen wiederholt sich die Prozedur. Die Wahl der Zeitabschnitte
für die Mittelwertbildungen ma, mb werden so bestimmt, daß der ältere etwas kürzer
als die Phasenzeit ist und der jüngere wesentlich kürzer als diese ist und einem
Teil der Phasenübergängszeit entspricht und mindestens zwei Folgezeiten Zf umfaßt.
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Sind die Meßwerte mit starken Schwankungen behaftet, so werden vorteilhaft
die Druck- oder Wegmeßwerte zu den einzelnen, auf den Phasenbeginn jeweils bezogenen
Zeitpunkten in mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen gemittelt und aus diesen gemittelten
Werten in der vorher geschilderten Weise die Auslösezeitpunkte bzw. -kolbenwege
tav', tae'; wav', wae' bestimmt. Alternativ kann auch aus einer Folge von jeweils
ermittelten Auslösezeitpunkten bzw. Auslösekolbenwegen durch Mittelung der nächste
Auslösezeitpunkt oder -kolbenweg bestimmt werden. Hierbei werden entsprechend die
Reaktionszeiten bzw. -wege durch Mittelung bestimmt und unter Berücksichtigung des
jeweils vorgegebenen Betrages Av, Bv, Ae, Be
der Zeit bzw. des
Weges, um den die Auswirkung der ausgelösten Druckerhöhung nach dem ermittelten
Zeitpunkt tvn des Erreichens des Anschnittes durch die Schmelze oder des Kolbenweges
wen, zu dem die Form gefüllt ist, später liegen soll, die folgende Auslösung vorgegeben.
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Die gesamten Berechnungen basieren jeweils,um eine Vergleichbarkeit
der Verhältnisse zu erreichen, auch wenn unterschiedliche Schmelzemengen eingefüllt
sind, auf einer Normierung der Anfangszeit tvO bzw. des Anfangsortes des Kolbenweges
wvO auf einen solchen Punkt, bei dem die Schmelze MS' ein bestimmtes Niveau im Gießlauf
21 erreicht hat, was durch ein Signal eines Druck- oder Temperatursensors im Punkt
40 signalisiert wird. Ebenso werden die weiteren Phasenanfangszeitpunkte bzw. -kolbenwege
te0, weO, tdO, wdO durch Melder an Punkten 41,42 im Formhohlraum FH nahe dem Gießanschnitt
25 und dem Steiger 22 signalisiert, wenn die Schmelze die entsprechenden Niveaus
erreicht hat und dadurch festgestellt wird, daß der Druck bzw. die Temperatur an
dem entsprechenden Punkt wesentlich schneller als zuvor ansteigt.
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Die Signalauswertung geschieht dabei analog dem Verfahren nach Fig.
4.
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Der fortlaufende Neubestimmung der Auslösung ermöglicht eine optimale
Anpassung der einzelnen Gießzyklen an systematische Änderungen de Prozeßbedingungen,
z.B. der Schmelzemenge, Schmelzetemperatur, Hydraulikzeitkonstante, Kolbengeschwindigkeit
usw. in gewissen Arbeitsbereichen. Darüberhinaus ist eine übergeordnete Regelung
der Prozeßbedingungen selbst vorgesehen, indem sowohl die Auslösezeiten wie Reaktionszeiten
wie die Phasenanfangszeiten bzw. -kolbenwege auf Überschreitung und Unterschreitung
oberer bzw. unterer Grenzen geprüft werden
und ggf. die korrelierten
Prozeßbedingungen schrittweise jeweils in dem Sinne geändert werden, daß die Bereiche
zwischen den Grenzen künftig eingehalten werden. So werden im einzelnen die Schmelzetemperatur,
die Zyklusfolgezeit, die Hydrauliköltemperatur, die Zuführung von Trennmittel, die
Kühltemperatur, die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens usw. durch Vorgabe von schrittweise
geänderten Steuergrößen den Erfordernissen angepaßt.
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Eine vorteilhafte Gesamtüberwachung des Prozesses erfolgt letztlich
durch eine Rückkopplung der ermittelten Qualität der Gießlinge. Es wird, wie in
Fig. 2 schematisch dargestellt, der Formling FL nach dem Auswerfen auf eine Waage
WA geleitet und das ermittelte Gewicht SWA an die Steuervorrichtung 30 gemeldet.
Abhängig von der Differenz zu einem vorgegebenen Sollgewicht, die Maß für das Vorhandensein
von Blasen und Lunkern oder unzureichender Füllung der Form ist, werden die vorgegebenen
Steuergrößen insbes. die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens sowie die vorgegebenen
Grenzwerte zur Überwachung der Auslösezeiten tav, tae und Auslösewege wav, wae durch
die Vorschubgeschwindigkeit bestimmten und der vorgegebenen Beträge AV, Ae; Bv,
Be entsprechend aufeinander angepaßt variiert. Es kann auch unmittelbar an der Waage
WA der Vergleich mit einem Sollgewicht erfolgen; eine Wägung kann dann auch entfallen.
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