DE3912006A1 - Gasabzugsvorrichtung bei einer hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtung und verfahren zum gasabzug bei der hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtung - Google Patents
Gasabzugsvorrichtung bei einer hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtung und verfahren zum gasabzug bei der hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtungInfo
- Publication number
- DE3912006A1 DE3912006A1 DE3912006A DE3912006A DE3912006A1 DE 3912006 A1 DE3912006 A1 DE 3912006A1 DE 3912006 A DE3912006 A DE 3912006A DE 3912006 A DE3912006 A DE 3912006A DE 3912006 A1 DE3912006 A1 DE 3912006A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- gas
- molten metal
- circuit
- electromagnetic valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
-
- 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
- B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
- B22D17/145—Venting means therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasabzugsvorrichtung bei einer
Hochgeschwindigkeits-Spritzgießvorrichtung, und die Erfindung
befaßt sich auch mit einem Verfahren zum Gasabzug bei
der Hochgeschwindigkeits-Spritzgießvorrichtung. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung, welche ein
Gasabzugs-Steuerventil betreibt, sowie auf ein Verfahren zum
Betreiben des Gasabzugs-Steuerventils zum Schließen des Ventils
mit hoher Geschwindigkeit und einer geeigneten Zeitsteuerung
ohne jegliche Verzögerung.
Beim Spritzgießverfahren, wie beim Druckgußverfahren, enthält
das Gußerzeugnis häufig Hohlräume bzw. Poren im Innern, welche
darauf zurückzuführen sind, daß beim Einspritzen einer
Metallschmelze in einen Formhohlraum Gase vorhanden sind. Diese
Gase mischen sich mit der Metallschmelze und sie bleiben
unbeeinflußt, so daß das erhaltene Gußerzeugnis keine hohe
Qualität hat.
Um Gas aus dem Gußerzeugnis zu entfernen, ist im allgemeinen
ein Gasabzugskanal vorgesehen, der mit dem Formhohlraum verbunden
ist, um das Gas in dem Hohlraum während des Spritzgießens
aus diesem auszuleiten. Insbesondere ist ein Gasabzugs-Steuerventil
an dem Gasabzugskanal vorgesehen. Das Gasabzugs-
Steuerventil wird während des Spritzgießens geöffnet,
so daß Gas hierdurch abgeleitet werden kann, und es wird
geschlossen, um ein Austreten der Metallschmelze durch das
Gasabzugs-Steuerventil zu verhindern.
Um das Gas soweit wie möglich abzuleiten und ein porenfreies
Gußerzeugnis zu erhalten, sollte das Gasabzugs-Steuerventil
so lange als möglich offengehalten werden; das Gasabzugs-Steuerventil
sollte jedoch geschlossen werden, bevor die Metallschmelze
das Ventil erreicht, um zu verhindern, daß die Metallschmelze
durch dieses geht.
Genauer gesagt ist im allgemeinen ein Vakuumsaugsystem an einer
stromabwärtigen Seite des Gasabzugs-Steuerventils derart
angeordnet, daß das Gas in dem Formhohlraum zwangsweise abgesaugt
wird. Um ein Austreten der Metallschmelze in das Vakuumsaugsystem
zu verhindern, muß das Gasabzugs-Steuerventil geschlossen
werden, bevor Metallschmelzenspritzer das Ventil erreichen.
Die Metallschmelzenspritzer können aufgrund der hohen
Spritzgeschwindigkeit, dem Anliegen des Vakuums bzw. des Saugdrucks
an dem Formhohlraum und dem relativ kleinen Querschnittsflächenbereich
des Eingußtrichterteils des Formhohlraums auftreten.
Wenn andererseits das Gasabzugs-Steuerventil zu einem
relativ frühen Zeitpunkt geschlossen wird, erhält man keine
ausreichende Gasabführung, so daß das anschließend erhaltene
Gußerzeugnis Poren bzw. Hohlräume enthalten kann, wodurch die
Qualität geringer wird. Daher muß das Gasabzugs-Steuerventil
zu einem optimalen Zeitpunkt geschlossen werden, um eine maximale
Gasableitung aus dem Formhohlraum zur Außenseite der Gießmaschine
hin zu erreichen und dennoch ein Austreten der Metallschmelze
durch das Gasabzugs-Steuerventil zu verhindern, bevor
die Metallschmelzenspritzer das Ventil erreichen, d. h. das
Ventil muß geschlossen werden, unmittelbar bevor die Metallschmelzenspritzer,
die durch den Gasabzugskanal gehen, das
Ventil erreichen.
Gemäß einer üblichen Gasabzugsvorrichtung wird die Metallschmelze
im Formhohlraum detektiert, und das Gasabzugs-
Steuerventil wird durch den pneumatischen Druck in Abhängigkeit
von dem Detektionssignal geschlossen. Ein Beispiel einer
derartigen üblichen Auslegungsform ist in der offengelegten
japanischen Gebrauchsmusteranmeldung No. 61-1 95 853 angegeben.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine in dieser Veröffentlichung beschriebene
Gasabzugsvorrichtung. Eine Metallform 1 umfaßt eine
stationäre Formhälfte 2 und eine bewegliche Formhälfte 3.
Trennflächen 4 der Formhälften 2 und 3 sind mit einem Formhohlraum
5 und einem Gasabzugskanal 6 ausgebildet, der in Fluidverbindung
mit dem Hohlraum 5 steht. Der Gasabzugskanal 6 hat
einen relativ großen Innendurchmesser. Ein Eingußtrichter 7
ist an einer stromaufwärtigen Seite des Formhohlraums 5 vorgesehen,
und der Gasabzugskanal 6 ist an einer stromabwärtigen
Seite hiervon ausgebildet. Das distale Ende des Gasabzugskanals
öffnet sich zur Umgebung. Alternativ ist das distale Ende
mit einer Vakuumsaugeinrichtung 8 verbunden, wie dies dort gezeigt
ist, um das Gas in dem Formhohlraum 5 zwangsweise in Richtung
zur Außenseite der Metallform 1 auszuleiten. Die Vakuumsaugeinrichtung
8 umfaßt ein elektromagnetisches Umschaltventil
8 a, einen Behälter 8 b, eine Vakuumpumpe 8 c und einen Motor
8 d.
Am stromabwärtigen Endabschnitt des Gasabzugskanals 6 ist ein
konisches Gasabzugs-Steuerventil 9 zum selektiven Öffnen des
Gasabzugskanals 6 vorgesehen, um auf diese Weise zu ermöglichen,
daß das Gas ausgeleitet werden kann. Ferner ist ein
Detektionselement 10′ an dem Gasabzugskanal 6 und an der stromaufwärtigen
Seite des Steuerventils 9 angeordnet. Das Detektionselement
10′ erfaßt die Schmelze, wie die elektrisch leitende
Metallschmelze. Wenn das schmelzflüssige Material in
Kontakt mit dem Detektionselement 10′ gebracht wird, erfaßt
das Detektionselement 10′ das schmelzflüssige Material und
gibt ein Detektionssignal an eine elektrische Steuereinrichtung
(nicht gezeigt) ab, und die elektrische Steuereinrichtung
gibt ein Befehlssignal an eine Ventiltreibereinrichtung
ab. Das Gasabzugs-Steuerventil 9 wird in Abhängigkeit von
dem Arbeiten der Ventiltreibereinrichtung bewegt.
Die Ventiltreibereinrichtung 12, die in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt
einen Ventilantriebszylinder 12 d, einen Kolben 12 f, der
einteilig mit einem Ventilkopf 9 a des Gasabzugs-Steuerventils
9 verbunden und gleitbeweglich in dem Ventilantriebszylinder
12 d angeordnet ist, ein elektromagnetisches Umschaltventil 12 a
und einen Kompressor 12 c. Der Kolben 12 f unterteilt den Antriebszylinder
12 d in eine vordere Kammer 12 g und eine hintere
Kammer 12 i. Das Umschaltventil 12 a hat erste und zweite Stellungen.
In der ersten Stellung liegt der pneumatische Druck positiv
an der vorderen Kammer 12 g durch die pneumatische Antriebseinrichtung
12 c an, um den Kolben 12 f in Richtung auf die hintere
Kammer 12 i zu bewegen, so daß das Ventil 9 einen konischen
Ventilsitz 12 j abschließt. In der zweiten Stellung des Umschaltventils
12 a (Fig. 1 zeigt die zweite Stellung des Umschaltventils
12 a) liegt der pneumatische Druck zwangsweise an der hinteren
Kammer 12 i an, um den Kolben 12 f in Richtung auf die vordere
Kammer 12 g zu drücken, so daß der Ventilkopf 9 a von dem
Ventilsitz 12 j wegbewegt wird und daher Gas durchgehen kann.
Wenn bei dieser Gasabzugsvorrichtung schmelzflüssiges Material
das Gasabzugs-Steuerventil 9 erreichen würde und dieses ausgegeben
werden könnte, bevor das Gasabzugs-Steuerventil 9 in
Abhängigkeit von der Detektion des schmelzflüssigen Materials
mit Hilfe des Detektionselements 10′ vollständig geschlossen
wäre, so wäre es unmöglich, im Anschluß daran einen Spritzgießvorgang
durchzuführen. Daher ist es notwendig, zu verhindern,
daß das schmelzflüssige Material das Gasabzugs-Steuerventil
9 erreicht, so daß das Gasabzugs-Steuerventil 9 geschlossen
ist, bevor das schmelzflüssige Material das Ventil 9 erreicht.
Daher muß nach der Detektion des schmelzflüssigen Materials
mit Hilfe des Detektionselements 10′ ausreichend Zeit
vorhanden sein, indem das schmelzflüssige Material beim Erreichen
des Ventils 9 verzögert wird. Daher ist bei der vorstehend
beschriebenen Auslegungsform der Gasabzugskanal 6
in Form eines Netzwerks 6 a ausgelegt, das eine Mehrzahl von
als Hindernisse wirkende Vorsprünge 6 b hat, wie dies in Fig. 2
gezeigt ist. Alternativ kann der Gasabzugskanal 6 in Form eines
meanderförmigen Musters 6 c ausgebildet sein, wie dies in
Fig. 3 gezeigt ist.
Wiederum zurückkehrend zur Fig. 1 ist eine Gießhülse 14, die
mit einer Eingußöffnung 14 a versehen ist, fest mit der stationären
Formhälfte 2 verbunden. Die Gießhülse 14 steht in Verbindung
mit einem Schmelzen-Angußkanal 13, der durch den Eingußtrichter
7 von dem Formhohlraum 5 getrennt ist. Ein Spritzzylinder
15 ist mit einem Spritzkolben 16 versehen, der aus
dem Zylinder 15 ausgefahren und in denselben eingefahren werden
kann. Der Kolben 16 ist einteilig mit einem Anschlag 17
versehen, der gegen einen Grenzschalter 18 und einen Hochgeschwindigkeits-
Grenzschalter 19 während der Ausfahrhübe des
Kolbens 16 zur Anlage kommen kann. Der Grenzschalter 18 ist
elektrisch mit dem elektromagnetischen Umschaltventil 8 a
verbunden, und der Grenzschalter 19 ist elektrisch über eine
Spritzgieß-Antriebseinheit (nicht gezeigt) mit dem Spritzzylinder
15 verbunden. Das in die Gießhülse 14 über die Gießeinlaßöffnung
14 a eingebrachte schmelzflüssige Material wird
in den Formhohlraum 5 über den Angußkanal 13 und den Eingußtrichter
beim Ausfahren des Kolbens 16 eingeleitet. Nachdem
der Kolben 16 derart ausgefahren ist, daß die Gießöffnung 14 a
verschlossen ist, kommt der Anschlag 17 zur Anlage gegen den
Grenzschalter 18, so daß das elektromagnetische Umschaltventil
8 a betätigt wird. Somit wird Gas im Formhohlraum und in
der Gießhülse 14 mit Hilfe der Pumpe 8 c angesaugt, und es
wird über das Ventil 9 ausgeleitet.
Wenn der Anschlag 17 zur Anlage gegen den Grenzschalter 19
kommt, erzeugt der Grenzschalter 19 ein Befehlssignal für
eine Treibereinheit (nicht gezeigt), um den Kolben 16 mit
einer hohen Ausfahrgeschwindigkeit zu betreiben, so daß man
ein Hochgeschwindigkeitsgießen durchführen kann.
Wenn beim Arbeiten der Ventilkopf 9 a des Gasabzugs-Steuerventils
9 einen Abstand von dem Ventilsitz 12 j hat, wird das
schmelzflüssige Material in die Gießhülse 14 über die Gießöffnung
14 a eingegossen, und der Gießzylinder 15 bewegt den
Kolben 16 in Richtung der Hülse 14, und der Kolben 16 schließt
die Gießöffnung 14 a. Anschließend wird das elektromagnetische
Umschaltventil 8 a betätigt, wenn die Anschlageinrichtung 17
gegen den Grenzschalter 18 anstößt. Als Folge hiervon wird die
Vakuumpumpe 8 c, die mit dem distalen Ende des Gasabzugskanals
6 verbunden ist, betätigt, um das Gas in dem Formhohlraum und
der Hülse 14 aus der Metallform 1 abzuziehen. Als Folge hiervon
wird das Ventil 9 offengehalten.
Wenn der Kolben 16 weiter ausgefahren wird, um das schmelzflüssige
Material vollständig in den Formhohlraum 5 einzufüllen,
kann das schmelzflüssige Material in den Gasabzugskanal
6 und in Kontakt mit dem Detektionselement 10′ gelangen.
Bei einem Kontaktschluß ist eine geschlossene elektrische
Schaltung vorhanden, da das schmelzflüssige Material ein elektrisch
leitendes Material ist, und das Detektionselement 10′
gibt ein Detektionssignal ab. Somit wird das elektromagnetische
Umschaltventil 12 a betätigt, oder es wird in eine erste
Stellung durch das Detektionssignal gebracht. Durch den Umschaltvorgang
des Ventils 12 a wird die vordere Kammer 12 g
des Ventilantriebszylinders 12 d mit dem Kompressor C verbunden,
so daß der pneumatische Druck an der vorderen Kammer
12 g anliegt. Als Folge hiervon wird der Kolben 12 f in Richtung
auf die hintere Kammer 12 i gedrückt, und der Ventilkopf 9 a
sitzt auf dem Ventilsitz 12 j auf, um das Ventil 9 zu schließen.
Auf diese Weise kann ein Austreten des schmelzflüssigen
Materials aus der Metallform 1 verhindert werden. Da in diesem
Fall das konische Ventil 9 auf dem konischen Ventilsitz
12 j sitzt, erhält man einen dicht und eng schließenden Kontakt
zwischen diesen, um weiterhin sicherzustellen, daß das
schmelzflüssige Material nicht austritt. Nach dem Spritzgießen
wird die bewegliche Formhälfte 3 von der stationären Formhälfte
2 während einer Entnahme des Gußerzeugnisses getrennt.
Bei dieser Erzeugnisentnahme können auch Grate aus dem Gasabzugskanal
zusammen mit dem Gußerzeugnis entfernt werden. Bei
der Entgratung wird die elektrische Steuereinrichtung betätigt,
um das elektromagnetische Umschaltventil 12 a in die zweite Stellung
nach Fig. 1 zu bringen. Als Folge hiervon liegt ein pneumatischer
Druck an der hinteren Kammer 12 i an, um den Kolben
12 f in Richtung auf die vordere Kammer 12 g zu bewegen und hierdurch
den Ventilkopf 9 a von dem Ventilsitz 12 j wegzubewegen.
Dies ist die Rücksetzstellung des Gasabzugs-Steuerventils 9.
Eine weitere übliche Gasabzugsvorrichtung ist in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung No. 60-49 852 angegeben.
Bei dieser Auslegung ist ein Gasabzugsventil mit Hilfe der
Trägheitskraft des schmelzflüssigen Materials schließbar, wenn
die Trägheitskraft des schmelzflüssigen Metalls ausreichend
groß ist, oder es ist mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung
schließbar, die auf ein Signal von einem Temperatursensor anspricht,
der die Metallformtemperatur erfaßt, wenn die Trägheitskraft
der Metallschmelze klein ist. Wenn die Metallformtemperatur,
die mit Hilfe des Detektors erfaßt wird, niedriger
als ein Vorgabewert ist, wird ein elektrisches Signal an
die Betätigungseinrichtung abgegeben. Während des normalen
Metallspritzens ist die Metallformtemperatur höher als der
Vorgabewert, so daß ein elektromagnetisches Ventil nicht betätigt
wird, und das Gasabzugsventil wird durch die Trägheit
des schmelzflüssigen Materials geschlossen. Während einer Anlaufperiode
zu Beginn oder in speziellen Fällen, bei denen
die Temperatur der Metallschmelze niedriger als der Vorgabewert
ist, und daher die Metallschmelze keine ausreichende
Trägheitskraft bietet, wird das elektromagnetische Ventil betätigt,
um ein Schließen des Ventils zu bewirken. Der Sensor
steuert nicht immer das Öffnen und Schließen des Gasabzugsventils.
Bei einer weiteren üblichen Auslegungsform einer Gasabzugsvorrichtung,
die in DD-PS 146,152 angegeben ist, ist eine
Dichtung für Vakuumdruckgußformen vorgesehen, wobei die Metallschmelze
in ein Steigteil eintritt. Ein Kontakt, der in
dem Steigteil vorgesehen ist, wird durch das flüssige Metall
kontaktiert, das in der Form hochsteigt, um eine elektrische
Schaltung zu schließen, in der ein Relais angeordnet ist, welches
einen Steuermagneten ansteuert.
Eine weitere übliche Gasabzugsvorrichtung ist in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung No. 63-60 059 angegeben,
bei der eine Schaltung zwischen einem Metallschmelzendetektionssensor
und einer Antriebseinrichtung vorgesehen ist, die
ein Gasabzugs-Steuerventil treibt und die Antriebseinrichtung
umfaßt ein elektromagnetisches Ventil und eine elektromagnetische
Spule.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nahezu
unmöglich, das Gasabzugs-Steuerventil sofort und unmittelbar
bei der Erfassung der Metallschmelze durch das Detektionselement
zu schließen. Die Gründe hiervon sind nachstehend aufgelistet.
(1) Bei der üblichen Auslegung ist es unmöglich, sofort ein
Detektionssignal für die Angabe des Kontakts des ersten Metallschmelzenspritzers
mit dem Detektionselement zu erzeugen,
um unmittelbar ein Abgabesignal zum Betreiben der Ventilantriebseinrichtung
zu erzeugen. Wenn nämlich die Metallschmelze
verspritzt wird, werden an dem Detektionselement
mit hoher Frequenz intermittierend Kontakte hergestellt.
Die Metallschmelze ist elektrisch leitend, so daß die verspritzte
Metallschmelze eine pulsierende Spannungsfolge
oder einen Hochfrequenzimpuls liefert, wie dies in Fig. 10
Abschnitt (I) gezeigt ist, und zwar bei jeder Detektion der
Metallschmelze. Hierbei ist es äußerst wichtig, daß das Gasabzugs-
Steuerventil unmittelbar bei der ersten Detektion des
Anfangsimpulses (der ersten verspritzten Metallschmelze) geschlossen
werden muß. Ansonsten könnte die erste verspritzte
Metallschmelze durch das Gasabzugs-Steuerventil gehen, was
äußerst nachteilig ist. Daher ist es in diesem Zusammenhang
notwendig, daß bei dem Feststellen des ersten verspritzten,
schmelzflüssigen Metalls durch das Detektionsteil ein Abgabesignal
in Abhängigkeit von dem Metallschmelzendetektionssignal
erzeugt wird, um die Ventilantriebseinrichtung zu betreiben
und das Gasabzugs-Steuerventil zu schließen. Bei den üblichen
Auslegungsformen jedoch sind Zeitverzögerungen bei der Erzeugung
des Abgabesignals unvermeidbar.
(2) Wenn bei der üblichen Auslegung das Detektionselement
die Metallschmelze erfaßt und das Detektionssignal an die
elektrische Schaltung abgibt, erzeugt die elektrische Schaltung
ein Ausgangssignal für den Umschaltvorgang des elektromagnetischen
Ventils, so daß Drücke oft von dem Kompressor
dem Ventilantriebszylinder zugeleitet wird. Als Folge hiervon
wird der Kolben des Zylinders verschoben, so daß das Gasabzugs-
Steuerventil, das mit der Kolbenstange verbunden ist, geschlossen
wird.
Bei dieser Auslegung macht das Betreiben der Ventilantriebseinrichtung
eine gegebene Zeitperiode nach dem Erhalt des
Abgabesignals erforderlich, da der Umschaltvorgang des elektromagnetischen
Ventils eine vorbestimmte Zeitperiode benötigt.
Daher kann die Schließzeit des Gasabzugs-Steuerventils verzögert
sein.
In anderer Hinsicht haben sich bei dieser Technologie Nachteile
bei dem Detektionselement selbst ergeben. Insbesondere ist
bei einem üblichen Detektionselement (Metallschmelzensensor),
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, ein nicht-elektrisch leitender
Halter 10′e fest an der Metallform 2 gelagert, und zwei elektrisch
leitende Stifte 10′a und 10′b erstrecken sich durch den
elektrisch nicht-leitenden Halter 10′e. Die Endabschnitte dieser
Stifte 10′a und 10′b sind am Gasabzugskanal 6 positioniert,
um die Metallschmelze zu erfassen. Ferner ist ein Isolierteil
10′c, das aus einem Keramikmaterial ausgebildet ist, vorgesehen,
um den Halter 10′e zu schließen. Das Isolierteil 10′c
legt diese Stifte 10′a und 10′b fluiddicht fest, um zu verhindern,
daß die Metallschmelze in das Innere des Halters 10′e
eintritt. An den anderen Endabschnitten der Stifte ist ein
weiteres Isolierteil 10′d vorgesehen.
Bevor die Metallschmelze die Stifte erreicht, sind diese Stifte
10′a und 10′b elektrisch voneinander isoliert. Wenn jedoch
die Metallschmelze diese Stifte erreicht, werden diese Stifte
elektrisch miteinander verbunden, so daß eine Metallschmelzendetektion
erfolgt. Die Leitungen 10′f und 10′g sind mit den
Stiften 10′a und 10′b jeweils verbunden, wobei die Leitungen
mit der elektrischen Steuereinrichtung zum Betreiben der Ventilantriebseinrichtung
verbunden sind.
Wenn bei diesem üblichen Detektionselement die elektrisch leitenden
Stifte 10′a und 10′b in Kontakt mit der Metallschmelze
kommen, steigt die Temperatur der Stifte an, und die Stifte
dehnen sich unter der Wärmeeinwirkung. Da in diesem Fall das
Isolierteil 10′c die Dichtung der elektrisch leitenden Stifte
10′a und 10′b aufrechterhält, um den Eintritt der Metallschmelze
in den Halter 10′e zu vermeiden, können die Isolierteile
10′c und 10′d infolge der unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten
zwischen den metallischen Stiften 10′a,
10′b und den Isolierteilen 10′c und 10′d brechen. (Der Wärmedehnungskoeffizient
der Stifte ist größer als jener der Isolierteile).
Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann ein Zwischenraum
zwischen den Stiften und den Isolierteilen vorgesehen
werden. Dann jedoch kann die Metallschmelze durch diesen Zwischenraum
eindringen, so daß die elektrisch isolierende Wirkung
schlechter wird oder gar verloren geht.
Die Erfindung wurde bereitgestellt, um das Austreten der Metallschmelze
aus dem Gasabzugs-Steuerventil beim Hochgeschwindigkeitsspritzen
von schmelzflüssigem Metall zu vermeiden.
Beim Hochgeschwindigkeitsspritzen kann die Metallschmelze
verteilt und in Spritzerform verspritzt werden und derartige
Metallschmelzenteile in Spritzerform müssen umgehend zur Erzeugung
des Detektionssignales erfaßt werden, und ein derartiges
Detektionssignal muß umgehend zu einer Ventilantriebseinrichtung
übertragen werden, um das Gasabzugs-Steuerventil
zu schließen und ein Austreten der Metallschmelzenspritzer
durch dasselbe zu verhindern.
Beim Hochgeschwindigkeitsspritzen wird die hohe Anfangsgeschwindigkeit
der Metallschmelze weiterbeschleunigt, wenn die
Metallschmelze durch einen Eingußtrichter verminderter Querschnittsfläche
(wie einem Eingußtrichter 7 in Fig. 1) geht.
Eine typische Kolbengeschwindigkeit für das Niedergeschwindigkeitsspritzen
beläuft sich auf 0,2 bis 0,4 m/s, während die
Geschwindigkeit beim Hochgeschwindigkeitsspritzen in einem
Bereich von etwa 0,8 bis 2,0 m/s liegt. Da die Metallschmelze
durch die Bereiche mit verminderter Querschnittsfläche
geht, erhöht sich die Geschwindigkeit der Metallschmelze
auf eine Größe von etwa 30 bis 50 m/s. Daher ist der Metallschmelzstrom
turbulent und es kann ein Spritzen bei hoher
Geschwindigkeit auftreten.
Ferner verstärkt das Vorsehen einer Vakuumsaugeinrichtung
zusätzlich die Tendenz, daß das eingespritzte, schmelzflüssige
Metall verspritzt wird. Durch eine Vakuumsaugeinrichtung
8 (Fig. 1) wird ein Unterdruck an den Formhohlraum angelegt,
wobei die Vakuumsaugeinrichtung mit dem stromabwärtigen Ende
des Gasabzugskanals 6 (stromab des Gasabzugs-Steuerventils 9)
verbunden ist, um das Gas aus dem Innern des Formhohlraumes 5
zwangsläufig abzusaugen. Die Verwendung von derartigen Vakuumeinrichtungen
erleichtert die Herstellung von porenfreien Erzeugnissen.
Das Vakuum versucht die Metallschmelze nach oben
zu ziehen, und da weniger Gas in dem Hohlraum 5 infolge des
anliegenden Saugdrucks vorhanden ist, wird der Strömungswiderstand
für die Metallschmelze infolge des Gases reduziert.
Die schwebende DE-Patentanmeldung P 38 34 777.6 angemeldet
am 12. Oktober 1988, dient zur Überwindung der vorstehend beschriebenen
Schwierigkeit (1). Bei dieser schwebenden Anmeldung
ist eine Flip-Flop-Schaltung vorgesehen, die sofort Abgabesignale
gleichzeitig mit der Kantenerfassung der Spannung abgibt
(welche wiedergibt, daß der erste Kontakt des ersten Metallschmelzenspritzers
mit dem Detektionselement stattgefunden hat),
so daß das elektromagnetische Ventil betätigt wird, wobei dieses
Signal aufrechterhalten wird, um die Betätigung des Ventils
für eine gegebene Zeitperiode fortzusetzen. Mit der vorliegenden
Erfindung werden Weiterentwicklungen zur Erhöhung
der Schließgeschwindigkeit der Verbesserung der Zeitsteuerung
des Gasabzugs-Steuerventils bei der ersten Detektion des ersten
Metallschmelzenspritzers durch das Detektionselement bereitgestellt.
Bei der Gasabzugsvorrichtung, bei der Druckluft verwendet wird,
um den Schließvorgang des Gasabzugs-Steuerventils zu bewirken,
um zu vermeiden, daß die Metallschmelze in das Gasabzugs-Steuerventil
austritt, muß das elektromagnetische Ventil schnell den
Umschaltvorgang ausführen, um sofort ein großes Druckluftvolumen
dem Ventilantriebszylinder zuzuleiten und das Gasabzugs-
Steuerventil mit einer hohen Geschwindigkeit zu schließen.
Um ein großes Druckluftvolumen in den Ventilantriebszylinder
einzuleiten, muß ein großes elektromagnetisches Ventil verwendet
werden. Im allgemeinen werden jedoch 10 bis 30 Millisekunden
für den Umschaltvorgang des großen elektromagnetischen
Ventils benötigt. Während dieser Umschaltperiode kann
die Metallschmelze in das Gasabzugs-Steuerventil austreten,
da ein ausreichender pneumatischer Druck nicht in dem Ventilantriebszylinder
erzeugt worden ist, der mit dem Gasabzugs-Steuerventil
verbunden ist.
Wenn andererseits an einem großen elektromagnetischen Ventil
eine Hochspannung angelegt wird, wobei diese Spannung das
Mehrfache als die Nennspannung beträgt, kann man einen Umschaltvorgang
innerhalb einer verkürzten Zeitperiode erzielen.
Ein solches Anlegen einer Hochspannung an das elektromagnetische
Ventil kann jedoch zum Durchbrennen einer Spule
eines Magneten führen.
Wenn ein klein bemessenes, elektromagnetisches Ventil anstelle
des großen elektromagnetischen Ventils verwendet wird, läßt
sich der Umschaltvorgang innerhalb einer verkürzten Zeitperiode
vornehmen. Jedoch kann nur ein begrenztes Druckluftvolumen
dem Ventilantriebszylinder zugeführt werden, und daher
ist eine lange Zeit für die Erzeugung eines ausreichenden
Druckes in dem Ventilantriebszylinder zum abschließenden
Schließen des Gasabzugs-Steuerventils erforderlich.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor
geschilderten Schwierigkeiten und Nachteile eine verbesserte
Gasabzugsvorrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-
Spritzgießvorrichtung und ein Verfahren zum Gasabzug bei der
Hochgeschwindigkeits-Spritzgießvorrichtung bereitzustellen.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine derart verbesserte Gasabzugsvorrichtung
und ein verbessertes Gasabzugsverfahren
bereitzustellen, bei denen eine Ventilantriebseinrichtung
einen sofortigen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von einer
ersten Detektion eines ersten Metallschmelzenspritzers mit
Hilfe eines Detektionselements ermöglicht wird, so daß sofort
ein großes Druckluftvolumen einem Ventilantriebszylinder zugeleitet
wird, um ein Gasabzugs-Steuerventil mit einer hohen
Geschwindigkeit und ohne eine zeitliche Verzögerung zu schließen.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine derartige verbesserte Gasabzugsvorrichtung
und ein verbessertes Verfahren zum Gasabziehen
bereitzustellen, die für extrem hohe Spritzgießgeschwindigkeiten
geeignet sind.
Auch soll nach der Erfindung ein verbessertes Metallschmelzen-
Detektionselement oder -Sensor bereitgestellt werden, der bei
der Gasabzugsvorrichtung nach der Erfindung zur Anwendung
kommt, wobei der Sensor Beschädigungen an einem Isolierteil
vermeiden kann und eine verlängerte Standzeit desselben ermöglicht.
Nach der Erfindung wird ein klein bemessenes, elektromagnetisches
Ventil verwendet, das einen kleinen Druckluftstrom durchlassen
kann, und das einen Umschaltvorgang mit hoher Geschwindigkeit
vornehmen kann. Ferner wird ein großes, pneumatisch betätigtes
Ventil verwendet, das ein großes Druckluftvolumen
durchläßt, und welches einen Umschaltvorgang durch den schnellen
Umschaltvorgang des klein bemessenen, elektromagnetischen
Ventils ausführt. Ferner wird das klein bemessene, elektromagnetische
Ventil mit einem Hochspannungssignal während einer
kurzen Zeitdauer versorgt, die die Detektion der Metallschmelze
wiedergibt, wobei die Hochspannung mehrmals so groß wie
eine Nennspannung des klein bemessenen, elektromagnetischen
Ventils ist.
Da das elektromagnetische Ventil eine kleine Masse hat, und
da die Hochspannung eine Größe von dem Mehrfachen der Nennspannung
hat, welche an das elektromagnetische Ventil angelegt
wird, kann man eine sofortige Umschaltung vornehmen, so
daß sofort eine kleine Druckluftmenge dem pneumatisch betriebenen
Ventil zugeführt werden kann. Da ferner das pneumatisch
betriebene Ventil, das mit dem Kompressor verbunden ist, ein
großes Druckluftvolumen durchlassen kann, wirkt das kleine
Druckluftvolumen als eine Art Starteinrichtung zur Ausführung
des Umschaltvorganges des pneumatisch betriebenen Ventils.
Wenn das pneumatisch betriebene Ventil umgeschaltet wird, wird
ein großes Druckluftvolumen dem Ventilantriebszylinder zugeleitet.
Daher wird das Gasabzugs-Steuerventil sofort in seine
Schließstellung bewegt.
Kurz gesagt wird nach der Erfindung eine Gasabzugsvorrichtung
bei einer Spritzgießvorrichtung bereitgestellt, die eine Gießhülse,
Formhälften, zwischen denen ein Formhohlraum begrenzt
wird, eine eingespritzte Metallschmelze durch die Gießhülse
eingespeist und in dem Formhohlraum vergossen wird, wobei die
Formhälften mit einem Gasentlüftungskanal versehen sind, der
in Fluidverbindung mit dem Formhohlraum steht und stromabwärtig
hiervon angeordnet ist, und ein Gasabzugs-Steuerventil
umfaßt, das an einem stromabwärtigen Endabschnitt des Gasabzugskanals
vorgesehen ist, bereitgestellt, wobei die Gasentlüftungsvorrichtung
sich durch Folgendes auszeichnet: Ein
Detektionselement zum Detektieren der Metallschmelze und zum
Erzeugen eines Detektionssignales; eine Steuerschaltung, die
mit dem Detektionselement verbunden ist, wobei die Steuerschaltung
ein Hochspannungstreibersignal in Abhängigkeit von
dem Detektionssignal erzeugt; eine Ventilantriebseinrichtung,
deren eines Ende mit der Steuerschaltung und deren anderes
Ende mit dem Gasabzugs-Steuerventil verbunden ist, wobei die
Ventilantriebseinrichtung eine Druckluftquelle, ein elektromagnetisches
Ventil, das mit der Druckluftquelle verbunden ist,
und einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem Treibersignal
ausführt, und ein pneumatisch betriebenes Ventil aufweist,
das mit der Druckluftquelle verbunden ist und ein Ende hat,
das mit dem elektromagnetischen Ventil verbunden ist und ein
weiteres Ende hat, das mit dem Gasabzugs-Steuerventil verbunden
ist, wobei das pneumatisch betriebene Ventil einen Umschaltvorgang
in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang des
elektromagnetischen Ventils zum Anlegen eines pneumatischen
Druckes von der Druckluftquelle an das Gasabzugs-Steuerventil
vornimmt, um das Gasabzugs-Steuerventil in seine Schließstellung
zu bewegen.
Ferner wird nach der Erfindung ein Verfahren zum Gasabzug bei
einer Hochgeschwindigkeits-Spritzgießvorrichtung bereitgestellt,
die eine Gießhülse, Formhälften, zwischen denen ein
Formhohlraum begrenzt wird, eine Spritzmetallschmelze, die
durch die Gießhülse zugeführt und in dem Formhohlraum vergossen
wird, wobei die Formhälften mit einem Gasentlüftungskanal
versehen sind, der in Fluidverbindung mit dem Formhohlraum
steht und auf der stromabwärtigen Seite desselben angeordnet
ist, und ein Gasabzugs-Steuerventil umfaßt, das an einem stromabwärtigen
Endabschnitt des Gasabzugskanals angeordnet ist,
wobei sich das Verfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:
Detektieren der Metallschmelze mit Hilfe eines Detektionselements,
das in dem Gasabzugskanal vorgesehen ist, Abgabe eines
ersten Detektionssignales, maßgebend für die erste Feststellung
der ersten Metallschmelze durch die Detektion mit
Hilfe des Detektionselements an eine Steuerschaltung; Erzeugen
eines Hochspannungstreibersignales in der Steuerschaltung;
Ausgabe des Hochspannungstreibersignals an ein elektromagnetisches
Ventil zur Ausführung eines sofortigen Umschaltvorganges;
und Ausführen eines Umschaltvorganges eines pneumatisch
betriebenen Ventils in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang
des elektromagnetischen Ventils, um das Gasabzugs-Steuerventil
in seine Schließstellung zu bewegen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung
einer Gasabzugsvorrichtung bei einer üblichen
Spritzgießvorrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht einer stationären Formhälfte
der Spritzgießvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung einer
modifizierten Auslegungsform einer stationären
Formhälfte,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung
eines üblichen Detektionselements,
Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
einer Ventilantriebseinrichtung gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung einer
Gasabzugsvorrichtung mit einer Ventilantriebseinrichtung
gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung, welche zur
Anwendung bei einer Spritzgießvorrichtung gelangt,
Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer
elektronischen Schaltung, die bei der Erfindung
verwendet wird,
Fig. 8 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
einer weiteren elektronischen Schaltung, die
bei der Erfindung verwendet wird,
Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Betriebsweisen
einer Ventilantriebseinrichtung,
Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung
der Betätigungszeitsteuerung der Gasabzugs-
Steuerventile,
Fig. 11 ein elektrisches Schaltungsdiagramm zum Messen
einer Periode zum Füllen eines Gasabzugskanales
mit einer Metallschmelze,
Fig. 12 ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das die
Simulierung einer Gasabzugsvorrichtung verdeutlicht,
die in DD-PS 1 46 152 beschrieben ist,
Fig. 13 eine Magnettreiberschaltung, die bei der in
Fig. 12 gezeigten Auslegungsform verwendet wird,
Fig. 14 ein elektrisches Schaltungsdiagramm zur Verdeutlichung
einer Simulation der Gasabzugsvorrichtung
gemäß einer Kombination der DD-PS 1 46 152 und
der JP-OS 60-49 852,
Fig. 15 eine Treiberschaltung für ein elektromagnetisches
Ventil, das bei der Auslegung nach Fig. 14 verwendet
wird,
Fig. 16 ein elektrisches Schaltungsdiagramm zur Verdeutlichung
der Simulation der Gasabzugsvorrichtung,
die in der JP-OS 63-60 059 beschrieben ist,
Fig. 17 eine elektromagnetische Treiberschaltung, die
bei der Auslegungsform nach Fig. 16 verwendet
wird,
Fig. 18 ein elektrisches Schaltdiagramm zur Verdeutlichung
einer Simulation einer Gasabzugsvorrichtung,
die in der schwebenden DE-Patentanmeldung P 38 34 777.6
beschrieben ist,
Fig. 19 eine elektromagnetische Treiberschaltung, die
bei der Auslegung nach Fig. 18 verwendet wird,
Fig. 20 ein elektrisches Schaltungsdiagramm zur Verdeutlichung
einer Simulation der Gasabzugsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 21 eine Treiberschaltung zum Treiben eines elektromagnetischen
Ventils, das bei der Auslegung nach
Fig. 20 verwendet wird,
Fig. 22 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines
Detektionselements oder eines Metallschmelzen-
Sensors, der bei der vorliegenden Erfindung zur
Anwendung kommt,
Fig. 23 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines
Detektionsteils oder eines Metallschmelzen-
Sensors gemäß einer abgewandelten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung, und
Fig. 24 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
eines Beispiels der Positionen des Metallschmelzen-
Sensors in Relation zu einer Spritzgießvorrichtung.
Eine Gasabzugsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert, bei der gleiche
oder ähnliche Bauteile wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Die bei der Erfindung beabsichtigte schnellere Schließung des
Gasabzugs-Steuerventils 9 in Abhängigkeit auf die Detektion
der Metallschmelze mit Hilfe des Detektionselements 10 dient
dazu, daß man bei höheren Spritzgeschwindigkeiten für die Metallschmelze
arbeiten kann, und daß ein größeres Gasabzugsvermögen
vorhanden ist, um vollständig Hohlräume bzw. Poren
in dem Gußerzeugnis zu vermeiden.
Hierbei wird insbesondere die Problematik (2), die vorstehend
beschrieben ist, nach der Erfindung gelöst, und es wird eine
verbesserte Ventilantriebseinrichtung angegeben, die schnell
in Abhängigkeit von einem ersten Metallschmelzen-Detektionssignal
betrieben werden kann.
Die Gasabzugsvorrichtung im allgemeinen bei einer Spritzgießvorrichtung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 näher
erläutert. Diese allgemeine Auslegungsweise stimmt im wesentlichen
mit jener überein, die in der schwebenden DE-Patentanmeldung
P 38 34 777.6 angegeben ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Gasabzugskanal 6 in Strömungsverbindung
mit einem Formhohlraum 5 an Trennflächen des
stationären Metallformteils 2 und des beweglichen Metallformteils
3 vorgesehen. Der Gasabzugskanal 6 ist an einer Stelle
vorgesehen, die einem Eingußtrichter 7, bezogen auf den Formhohlraum
5, gegenüberliegt. Das äußere Ende des Gasabzugskanals
6 ist mit einer Vakuumsaugeinrichtung 8 verbunden oder
es öffnet sich zur Umgebung hin, so daß das Gas in dem Formhohlraum
beim Spritzgießen ausgeleitet werden kann. Am äußeren
Endabschnitt des Gasabzugskanals 6 ist ein Gasabzugs-
Steuerventil 9 vorgesehen, das mit Hilfe einer Ventilantriebseinrichtung
12 angetrieben wird. Ferner ist ein Detektionselement
10 zum Detektieren einer elektrisch leitenden Metallschmelze
an dem Gasabzugskanal 6 vorgesehen. Das Detektionselement
10 ist mit einer Ventilantriebseinrichtung 12 über
eine Steuerschaltung 11 verbunden. Die Position des Detektionselements
10 ist nicht auf den Gasabzugskanal 6 beschränkt.
Das Detektionselement 10 kann in dem Metallformhohlraum 5 oder
einem Angußkanal 13 angeordnet sein. Ferner kann eine Mehrzahl
von Detektionselementen vorgesehen sein.
Die Steuerschaltung 11 umfaßt eine Filterschaltung 11 a, einen
Taktgeber 11 e, eine elektronische Schaltung 11 b und eine Treiberschaltung 11 f.
Für die elektronische Schaltung 11 b gibt es
verschiedene Ausführungsformen, wie eine Flip-Flop-Schaltung,
die teilweise in der schwebenden US-Patentanmeldung Ser. No.
1 28 185 beschrieben ist. Die Flip-Flop-Schaltung gehört zu einem
Multivibrator, bei welchem einer der beiden aktiven Einrichtungen
leitend bleiben kann, während die andere nichtleitend
ist, bis ein externer Impuls anliegt. Derartige Schaltungen
sind auch als ein bistabiler Multivibrator, eine Eccles-
Jordan-Schaltung, ein Eccles-Jordan-Multivibrator und eine
Triggerschaltung bekannt. Auch ist ein monostabiler Multivibrator,
ein IC-Taktgeber oder Schaltung und eine Triggerschaltung
als elektronische Schaltung 11 b verfügbar. Ferner gibt es
anstelle der elektronischen Schaltung auch eine elektrische
Schaltung, wie eine Relais-Schaltung und einen Magneten, die
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, da
man eine verbesserte Ventilantriebseinrichtung hat.
In Fig. 6 ist die Filterschaltung 11 a oder die Wellenform-Formungsschaltung
derart ausgelegt, daß ein Rauschen beseitigt
wird, und die elektronische Schaltung 11 b ist derart ausgelegt,
daß sie ein Ausgangssignal unmittelbar bei der Detektion
des Spritzmaterials mit Hilfe des Detektionselements 10
liefert, um die Ventilantriebseinrichtung 12 anzusteuern,
wobei das Ausgangssignal aufrechterhalten wird, um die Betätigung
der Ventilantriebseinrichtung 12 fortzusetzen.
Wenn die Flip-Flop-Schaltung als elektronische Schaltung 11 b
verwendet wird, detektiert die Flip-Flop-Schaltung 11 b unmittelbar
dann, wenn das Detektionselement die erste verspritzte
Metallschmelze feststellt, eine vordere Kantenspannung
(Signal a), das angibt, daß ein erster Kontakt des anfänglich
verspritzten, schmelzflüssigen Metalls mit dem Detektionselement
stattgefunden hat. Die Flip-Flop-Schaltung
stellt sofort das Ausgangssignal b gleichzeitig mit der Kantendetektion
der Spannung bereit, um die Ventilantriebseinrichtung
12 zu aktivieren, und das Signal wird aufrechterhalten,
um die Aktivierung der Ventilantriebseinrichtung 12 für eine
gegebene Zeitperiode lang aufrechtzuerhalten.
Die Treiberschaltung 11 f ist derart ausgelegt, daß sie ein
Hochspannungstreibersignal b′ in Abhängigkeit von dem Abgabesignal
b von der elektronischen Schaltung 11 b erzeugt.
Die Zeitsteuerschaltung 11 e ist zwischen der Filterschaltung
11 a und der Flip-Flop-Schaltung 11 b vorgesehen. Die Zeitsteuerschaltung 11 e arbeitet in Abhängigkeit von dem Detektionssignal a und erzeugt ein Rücksetzsignal 11 d nach Verstreichen
einer kurzen Zeitdauer, so daß die Flip-Flop-Schaltung 11 b
zurückgesetzt wird. Durch dieses Zurücksetzen wird das Abgabesignal
b von der Flip-Flip-Schaltung 11 b von einem hohen Pegel
zu einem niedrigen Pegel geändert.
Die Ventilantriebseinrichtung 12 ist derart ausgelegt, daß
sie ein Gasabzugs-Steuerventil 9 betreibt, und sie arbeitet
in Abhängigkeit von dem Erhalt des abgabeseitigen Treibersignals
b′ von der Steuerschaltung 11. Einzelheiten der Ventilantriebseinrichtung
12 werden nachstehend näher erläutert.
Die Flip-Flop-Schaltung 11 b, die am besten in Fig. 6 zu ersehen
ist, ist auch mit einer elektronischen Steuereinheit U
zum Erhalt eines Signals 11 c von dieser verbunden. Das Signal
11 c gibt den Beginn des Anlaufens des Gießens des schmelzflüssigen
Materials in die Gießhülse 14 an. Durch die Aktivierung
eines Trennschalters 18, die durch das Anstoßen eines
Anschlages 17 ausgelöst wird, wird das Signal 11 c von der
Steuereinheit U an die elektronische Schaltung 11 b abgegeben.
Das Signal 11 c wird bei der Auslösung des Grenzschalters 18 erzeugt,
so daß man ein Warte- oder Bereitschaftssignal an der
Flip-Flop-Schaltung 11 b erhält. Die Flip-Flop-Schaltung 11 b
bleibt im Detektionszustand für das schmelzflüssige Material
selbst bei einer plötzlichen Detektion durch das Detektionselement
10, um hierdurch den Betriebszustand des elektromagnetischen
Ventils 12 A sicherzustellen.
Das Signal 11 d ist ein Rücksetzsignal und wird erzeugt, nachdem
die Zeitperiode verstrichen ist, die bei einem Anfangszeitpunkt
des Metallschmelzen-Detektionssignales a zum Rücksetzen
des Ausgangssignales gezählt wird, das von der Flip-
Flop-Schaltung 11 b kommt. Beispielsweise ist der Taktgeber
bzw. das Zeitsteuersignal 11 e mit einem Lösch (CL)-Anschluß
der Flip-Flop-Schaltung 11 b verbunden. Der Zeitgeber 11 e wird
in Abhängigkeit von dem Detektionssignal a von dem Detektionselement
10 aktiviert, und er liefert ein Abgabesignal 11 d an
den Löschanschluß der Flip-Flop-Schaltung 11 b nach dem Verstreichen
einer vorbestimmten Zeitperiode, so daß die Abgabe
des Abgabesignals von der Flip-Flop-Schaltung 11 b zu dem
elektromagnetischen Ventil 12 A beendet ist. Als Folge hiervon
kehrt das elektromagnetische Ventil 12 A in seine in Fig. 6
gezeigte Ausgangsposition durch die Vorbelastungskraft der
Feder 31 A zurück.
Einzelheiten der elektronischen Schaltung 11 b werden unter Bezugnahme
auf Fig. 7 näher erläutert.
Der D-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung 11 b ist mit der
Steuereinheit U verbunden, und der Q-Anschluß ist mit der
Treiberschaltung 11 f verbunden. Ferner ist der CP-Anschluß
mit dem Detektionselement 10 und der CL-Anschluß mit dem
Taktgeber 11 e verbunden. Wenn der Anschlag 17 gegen den Grenzschalter
18 stößt, gibt die Steuereinheit U das Signal 11 c an
den D-Anschluß ab, so daß der D-Anschluß in einen Zustand mit
hohem Pegel überführt wird, um hierdurch die Flip-Flop-Schaltung
11 b in einen Bereitschaftszustand zu überführen. Wenn
das Detektionselement 10 den ersten Metallschmelzenspritzer
feststellt, wird das Detektionssignal a an den CP-Anschluß abgegeben,
und gleichzeitig wird der Taktgeber 11 e, der mit dem
Lösch (CL)-Anschluß verbunden ist, in Abhängigkeit von dem
Detektionssignal a abgewehrt. Wenn das Signal a anliegt, ändert
sich der Spannungspegel des CP-Anschlusses von einem niedrigen
Pegelwert zu einem hohen Pegelwert, so daß der Spannungspegel
des Q-Anschlusses sich von einem niedrigen zu einem
hohen Wert ändert. Selbst wenn der Spannungspegel des
CP-Anschlusses einen niedrigen Wert annimmt (da die Metallschmelze
nicht ständig in Kontakt mit dem Detektionselement
ist, sondern mit diesem intermittierend in Kontakt steht)
kann der Hochspannungspegel an dem Q-Anschluß aufrechterhalten
werden, um eine Speicherfunktion zu erfüllen. Nach dem Verstreichen
einer kurzen Zeit erzeugt der Taktgeber 11 e das Ausgangssignal
11 d und gibt dieses an den CL-Anschluß zum Zurücksetzen
der Flip-Flop-Schaltung 11 b ab, so daß das Ausgangssignal
11 b sich von einem hohen Pegelwert zu einem niedrigen
Pegelwert ändert.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel der elektronischen Schaltung
11 b′. Bei diesem Beispiel wird ein monostabiler Multivibrator
verwendet. Der monostabile Multivibrator 11 b′ ist
mit einer Treiberschaltung 11 f′ verbunden, wie dies dort gezeigt
ist. Der B-Anschluß ist mit dem Detektionselement 10
über den Filter 11 a verbunden, so daß das Metallschmelzen-
Detektionssignal a an den B-Anschluß angelegt wird. Der Q-
Anschluß ist mit der Treiberschaltung 11 f′ verbunden, die
mit dem Magneten 12 A′ des elektromagnetischen Ventils 12 A
verbunden ist. Wenn das Detektionssignal a an dem B-Anschluß
anliegt, wird von dem Q-Anschluß ein Signal b gegeben, so
daß das Hochspannungs-Treibersignal b′ an den Magneten 12 A′
von der Treiberschaltung 11 f′ angelegt wird. Der CE-Anschluß
und der RE/CE-Anschluß sind mit einem Kondensator und einem
Widerstand verbunden. Beim Anlegen eines Detektionssignales a
erzeugen diese Anschlüsse das Ausgangssignal b während einer
kurzen Zeitperiode, und nach dem Ablauf dieser kurzen Zeitperiode
wird das Signal b automatisch von einem hohen Pegel
zu einem niedrigen Pegel geändert. Der RD-Anschluß ist mit der
Steuereinheit U zum Erhalt des Signales 11 c von dieser verbunden.
Aufgrund dieses Signales 11 c kann der monostabile Multivibrator
11 b′ einen Bereitschaftszustand einnehmen, so daß ein
unverzügliches Arbeiten ermöglicht ist. Bei dieser Auslegungsform
kann der Zeitgeber bzw. Taktgeber 11 e bei der Ausführungsform
nach Fig. 7 entfallen. Nach der Eingabe des Detektionssignales
a selbst ohne das Rücksetzsignal 11 d kann das Ausgangssignal
b automatisch auf einen niedrigen Pegel geändert
werden, nachdem die kurze Zeitperiode verstrichen ist. Selbstverständlich
sind eine Eccles-Jorden-Schaltung und eine Trigger-
Schaltung anstelle der Flip-Flop-Schaltung und des monostabilen
Multivibrators bei der Anwendung möglich.
Eine Ventilantriebseinrichtung gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5
erläutert.
Die Ventilantriebseinrichtung 12 ist derart ausgelegt, daß
sie ein Gasabzugs-Steuerventil 9 antreibt und in Abhängigkeit
von dem Erhalt des Abgabetreibersignals b′ von der Steuerschaltung
11 arbeitet.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist bei der Ventilantriebseinrichtung
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung ein weiteres pneumatisch betriebenes
Ventil 12 N vorgesehen. Bei der üblichen Ventilantriebseinrichtung,
die in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Druckmitteldruck
im Kompressor 12 C an die vordere Kammer 12 g über das
elektromagnetische Ventil 12 a ausschließlich angelegt. Bei
dieser üblichen Auslegung jedoch macht der Umschaltvorgang
des Ventils 12 a eine relativ lange Zeitdauer erforderlich,
so daß die Schließzeit des Gasabzugs-Steuerventils 9
verzögert wird. Bei der Erfindung hingegen läßt sich ein
Hochgeschwindigkeits-Schließvorgang des Ventils 9 erzielen,
da ein elektromagnetisches Ventil 12 A und das pneumatisch betriebene
Ventil 12 N vorgesehen sind.
Insbesondere ist das elektromagnetische Ventil 12 A mit einem
Magneten 12 A′ versehen, der mit der Treiberschaltung 11 f
zum Erhalt des Hochspannungssignales b′ verbunden ist. Das
Ventil 12 A hat einen Einlaßanschluß 12 a, der mit dem Kompressor
12 C über eine Leitung 20 verbunden ist, und er hat einen
Auslaßanschluß 12 A′, der mit dem pneumatisch betriebenen
Ventil 12 N über eine Leitung 21 verbunden ist. Das pneumatisch
betriebene Ventil 12 N hat eine erste Einlaßöffnung 12 n 1, die
mit der Leitung 21 verbunden ist, und einen zweiten Einlaßanschluß
12 n′, der mit dem Kompressor 12 C über eine Leitung 22
verbunden ist. Das Ventil 12 N ist auch mit Auslaßanschlüssen
12 n′′ und 12′′′ versehen, die jeweils wahlweise mit der vorderen
Kammer 12 g′ und/oder der Zwischenkammer 12 h (siehe Fig. 6)
verbindbar sind. Eine Feder 32 A ist mit dem elektromagnetischen
Ventil 12 A verbunden, welche das Ventil 12 A in eine zweite
Stellung drückt, und eine Feder 32 B ist mit dem Ventil 12 N
verbunden, welche dasselbe in eine zweite Position drückt,
in der der Druckmitteldruck an der Zwischenkammer 12 h anliegt.
In dem in Fig. 5 gezeigten Zustand sind das elektromagnetische
Ventil 12 A und das pneumatisch betriebene Ventil
12 N in ihren zweiten Stellungen aufgrund der Vorbelastungskraft
der Federn 32 A und 32 B. In diesem Zustand ist der
Einlaßanschluß 12 n′ mit dem Auslaßanschluß 12′′′ verbunden,
so daß die Druckluft von dem Kompressor 12 C einer Zwischenkammer
12 h (siehe Fig. 6) zugeleitet wird, wodurch das Gasabzugs-
Steuerventil 9 geöffnet wird.
Wenn das Detektionselement 10 den ersten Metallschmelzenspritzer
feststellt und ein Detektionssignal a erzeugt, erzeugt
die Flip-Flop-Schaltung 11 b sofort das Ausgangssignal
b und liefert dieses der Treiberschaltung 11 f, so daß die
Schaltung 11 f ein Hochspannungstreibersignal b′ erzeugt,
dessen Spannungspegel um ein Mehrfaches größer als eine Nennspannung
des elektromagnetischen Ventil 12 A ist. Aufgrund
der anliegenden hohen Spannungen an dem Ventil 12 A läßt sich
sofort ein Umschaltvorgang ausführen, so daß sich dieses in
seine erste Stellung bewegt, in der der Auslaßanschluß 12 a′
des Ventil 12 A mit dem Einlaßanschluß 12 n 1 des Ventils 12 N
verbunden ist. Als Folge hiervon wird der Druckmitteldruck
von dem Kompressor 12 C an den Einlaßanschluß 12 n 1 des pneumatisch
betriebenen Ventils 12 N über das Ventil 12 A angelegt,
so daß das Ventil 12 N in seine erste Stellung entgegen der
Vorbelastungskraft der Feder 12 B bewegt wird, in der der Einlaßanschluß
12 n′ mit dem Ausgangsanschluß 12 n′′ verbunden ist.
Daher kann ein großes Druckluftvolumen von dem Kompressor 12 C
in die vordere Kammer 12 g′ (siehe Fig. 6) über den Einlaßanschluß
12 n′ und den Auslaßanschluß 12 n′′ abgegeben werden.
Es ist noch zu erwähnen, daß aufgrund des Hochspannungssignals,
dessen Spannungspegel mehrmals so groß wie die Nennspannung
des elektromagnetischen Ventils 12 A ist, das Ventil
12 A sofort einen Umschaltvorgang ausführen kann. Da
ferner das Ventil 12 A eine kleine Masse hat, kann es sofort
in seine erste Stellung bewegt werden. Die Druckluft wird
dem pneumatisch betriebenen Ventil 12 N über das elektromagnetische
Ventil 12 A zugeleitet, und das Ventil 12 N kann
sofort in seine erste Stellung bewegt werden. In diesem Zusammenhang
wirkt der Druckmitteldruck, der von dem elektromagnetischen
Ventil 12 A dem Ventil 12 N zugeleitet wird, als
eine Steuergröße oder eine Auslösergröße. Wenn das pneumatisch
betriebene Ventil 12 N in seine erste Stellung durch
das Zuführen eines kleinen Volumens der Druckluft gebracht
wird, wird das große Druckluftvolumen in die vordere Kammer
12 g′ eingeleitet. Daher wird das Gasabzugs-Steuerventil 9
(Fig. 6) sofort geschlossen.
Eine Ventilantriebseinrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf Fig. 6 näher erläutert, bei der ein zusätzliches
elektromagnetisches Ventil 12 B anstelle der Feder 32 B bei der
ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Die Ventilantriebseinrichtung
12 umfaßt ein erstes elektromagnetisches Ventil 12 A,
das einen ersten Magneten 12 A′ hat, ein zweites elektromagnetisches
Ventil 12 B, das einen zweiten Magneten 12 B′ hat, ein
pneumatisch betriebenes Ventil 12 N und ein Drucksteuerventil
12 C. Die Einrichtung umfaßt auch einen Kompressor 12 C, einen
Ventilantriebszylinder 12 d′, einen Kolben 12 f′, ähnlich wie
bei der Auslegungsform nach Fig. 1. Das Drucksteuerventil 12 c
ist mit einer zugeordneten Druckleitung 12 e verbunden. Der
Kolben 12 f′ begrenzt eine Zwischenkammer 12 h, die zusätzlich
zu den vorderen und hinteren Kammern 12 g′ und 12 i′ vorhanden
ist. Die Zwischenkammer 12 h ist in Fluidverbindung mit dem
Drucksteuerventil 12 c. Wenn der Kompressor 12 C mit der Zwischenkammer
12 h über das Drucksteuerventil 12 c verbunden ist,
verhindert der Druckmitteldruck in der Zwischenkammer 12 h,
daß das Gasabzugs-Steuerventil 9 in Richtung eines Ventilsitzes
12 j bewegt wird. In anderen Worten bedeutet dies, daß
die Zwischenkammer 12 h derart ausgelegt ist, daß verhindert
wird, daß das Ventil 9 zu einem frühen Zeitpunkt schließt,
und das Drucksteuerventil 12 c dient dazu, eine gesteuerte
Druckgröße an die Kammer 12 h anzulegen, um die Gegenkraft
zum Schließen des Ventils 9 zu steuern.
Der erste Magnet 12 A′ des ersten elektromagnetischen Ventils
12 A ist mit der Steuerschaltung 11, d. h. mit der Treiberschaltung
11 f, verbunden, so daß die Hochspannung an dem
Magneten 12 A′ anliegt. Insbesondere bei der Detektion der Metallschmelze
mit Hilfe des Detektionselements 10 wird dieses
Detektionssignal a an die elektronische Schaltung 11 b übertragen,
und die Schaltung 11 b erzeugt ein Ausgangssignal 11 b
für die Treiberschaltung 11 f. Die Treiberschaltung 11 f erzeugt
das Ausgangstreibersignal b′ für eine kurze Zeitperiode,
deren Spannung ein Mehrfaches so groß wie die Nennspannung des
elektromagnetischen Ventils 12 A ist. Wenn man annimmt, daß
die Nennspannung des Ventils 12 A 5 Volt beträgt, hat das Treibersignal
b′ eine Spannung von 24 Volt. Daher wird das erste
elektromagnetische Ventil 12 A in die erste Stellung bei dem
Erhalt des Hochspannungstreibersignals b′ bewegt.
Der zweite Magnet 12 B′ des zweiten elektromagnetischen Ventils
12 B ist mit der Steuereinheit U verbunden. Nach der Entfernung
des Grats von dem Formhohlraum wird das zweite elektromagnetische
Ventil 12 B′ in eine erste Richtung in Abhängigkeit von
einem Signal bewegt, das von der Steuereinheit U kommt. Erste
und zweite Federn 31 A und 31 B sind mit den ersten und zweiten
Elektromagneten 12 A, 12 B jeweils verbunden, um diese in ihre
Ausgangsstellungen zu drücken.
Einlaßanschlüsse 12 A und 12 B der ersten und zweiten elektromagnetischen
Ventile 12 A, 12 B sind mit dem Kompressor 12 C
über pneumatische Druckleitungen 20 und 23 jeweils verbunden.
Das pneumatisch betriebene Ventil 12 N hat ferner einen ersten
Anschluß 12 n 1, der mit einem Auslaßanschluß 12 a′ des ersten
elektromagnetischen Ventils 12 A über eine Leitung 21 verbunden
ist, und es hat einen zweiten Steueranschluß 12 n 2, der
mit einem Auslaßanschluß 12 b′ des zweiten elektromagnetischen
Ventils 12 B über eine Leitung 24 verbunden ist. Somit kann
das pneumatisch betriebene Ventil 12 N einen Umschaltvorgang
in Abhängigkeit von dem selektiven Anlegen des Druckmitteldruckes
von einem der Ventile 12 A und 12 B ausführen.
Ein Einlaßanschluß 12 n′ des pneumatisch betriebenen Ventils
12 N ist mit dem Kompressor 12 C über eine Leitung 22 verbunden.
Wenn das pneumatisch betriebene Ventil 12 N in eine erste
Stellung bewegt wird, kann ein großes Druckluftvolumen der
vorderen Kammer 12 g′ zum Schließen des Gasabzugs-Steuerventils
9 zugeführt werden. Hierbei hat das erste elektromagnetische
Ventil 12 A ein kleines Innenvolumen, und die Hochspannung, die
das Mehrfache der Nennspannung des Ventils 12 A beträgt, liegt
an dem Ventil 12 A an. Somit kann das elektromagnetische Ventil
12 A sofort einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem
Ausgangstreibersignal b′ ausführen, so daß das pneumatisch betriebene
Ventil 12 N sofort in seine erste Stellung bewegt werden
kann. Die Druckkraft von dem ersten elektromagnetischen
Ventil 12 A auf das pneumatisch betriebene Ventil 12 N dient
als eine Starteinrichtung, so daß das große Druckluftvolumen
sofort der vorderen Kammer 12 g′ zugeleitet werden kann, um
das Gasabzugs-Steuerventil 9 mit hoher Geschwindigkeit zu
schließen.
Beim Arbeiten zeigt Fig. 6 den Zustand vor dem Gießen des
schmelzflüssigen Materials in die Gießhülse 14 über den
Gießeinlaß 14 a. Ausgehend von diesem Zustand wird das schmelzflüssige
Material in die Hülse 14 gegossen, und der Kolben
16 bewegt sich nach vorne, um das schmelzflüssige Material
in Richtung des Formhohlraums 5 zu drücken. In diesem Fall
liegt der Anschlag 17 an dem Grenzschalter 18 an, und die
elektrische Steuereinheit U erhält das Signal, das den Beginn
des Gießens wiedergibt, und das Signal wird in dem D-Anschluß
der Flip-Flop-Schaltung 11 b als Ausgangssignal 11 c abgegeben.
Dieses Signal 11 c dient dazu, die Flip-Flop-Schaltung 11 b
in eine Bereitschaftsstellung oder eine Aktivierungsstellung
für den unverzögerten Betrieb zu versetzen, der bei dem anschließenden
Schaltvorgang für das elektromagnetische Ventil
12 A erforderlich ist. Dieses Signal 11 c kann während des
Einspritzens der Metallschmelze in den Formhohlraum 5 erzeugt
werden. Wenn der Anschlag 17 gegen den Grenzschalter 18 anliegt,
wird auch die Vakuumsaugeinrichtung 8 aktiviert, um
mit dem Vakuumsaugvorgang für den Formhohlraum 5 zu beginnen.
Wenn der Anschlag 17 gegen den Hochgeschwindigkeits-Trennschalter
19 anliegt, erfolgt das Hochgeschwindigkeitsspritzen
der Metallschmelze in den Formhohlraum 5. Wenn in diesem Fall
ein Teil des eingespritzten, schmelzflüssigen Materials verspritzt
wird und in den Gasabzugskanal 6 gelangt und hierbei
ein Kontakt mit dem Detektionselement 10 während des Einspritzens
des Materials in den Formhohlraum 5 schließt, oder
wenn das schmelzflüssige Material pulsierend durch den Kanal
6 vorgeschoben wird, wie dies im Teil (I) von Fig. 10 (die
nachstehend näher beschrieben wird) der Fall ist, und dieses
in Kontakt mit dem Detektionsteil 10 nach dem vollständigen
oder unvollständigen Einfüllen des Materials in den Hohlraum
5 gebracht wird, stellt das Detektionselement 10 die Metallschmelze
fest, da der elektrische Strom durch die elektrisch
leitenden Stifte (siehe Fig. 4) fließt. In diesem Fall detektiert
die Flip-Flop-Schaltung 11 b der Steuerschaltung 11
eine vorauslaufende Kante der Spannung, die den ersten Kontakt
der zu Beginn verspritzten Metallschmelze mit dem Detektionselement
wiedergibt, und die Schaltung kann sofort
ein Abgabesignal B gleichzeitig mit der Detektion der Kante
der Spannung liefern. In Abhängigkeit von diesem Ausgangssignal
b erzeugt die Treiberschaltung 11 f das Hochspannungstreibersignal
b′ und zugleich wird der Zeitgeber 11 e aktiviert.
Die Hochspannung, die ein Mehrfaches größer als die
Nennspannung des elektromagnetischen Ventils 12 a ist, liegt
an dem ersten Magneten 12 A′ des ersten elektromagnetischen
Ventils 12 A an, so daß das elektromagnetische Ventil 12 A
eine vorbestimmte kurze Zeitdauer aktiviert wird, die durch
den Zeitgeber 11 e bestimmt ist. Da die elektronische Schaltung
11 b schnell arbeitet, wird das elektromagnetische Ventil
12 A von einer zweiten Stellung zu einer ersten Stellung bewegt,
um hierdurch das pneumatisch betriebene Ventil 12 N in
seine erste Stellung zu überführen, wodurch das Gasabzugs-
Steuerventil 9 geschlossen wird. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform
liegt eine hohe Abgabespannung von 24 Volt an
dem ersten elektromagnetischen Ventil 12 A an, dessen Nennspannung
5 Volt beträgt. Die Dauer des Hochspannungssignales
wird derart bestimmt, daß ein Durchbrennen des ersten Magneten
12 A′ verhindert wird.
In Abhängigkeit von dem Anlegen der Hochspannung an den ersten
Magneten 12 A′ wird das elektromagnetische Ventil 12 A unverzögert,
d. h. sofort in die erste Stellung überführt, so
daß der hohe Druckmitteldruck von dem Kompressor 12 C an den
Steuereingang 12 n 1 des pneumatisch betriebenen Ventils 12 N
über den Auslaßanschluß 12 a′ angelegt wird. Somit führt das
pneumatisch betriebene Ventil 12 N sofort einen Umschaltvorgang
aus. Der Hochgeschwindigkeitsumschaltvorgang kann selbst
dann bewirkt werden, wenn ein kleines Volumen der Druckluft
(beispielsweise 5 kg/cm²) an dem Steueranschluß 12 n 1 anliegt.
Somit wird ein großes Druckmitteldruckvolumen sofort von
dem Kompressor 12 C in die vordere Kammer 12 g′ des Ventilantriebszylinders
12 d′ über den Auslaßanschluß 12 n′′ eingeleitet.
Andererseits kann Druckluft in der Zwischenkammer 12 h zur
Atmosphäre hin über das pneumatisch betriebene Ventil 12 N
abgegeben werden. Als Folge hiervon kann das Gasabzugs-Steuerventil
9 auf dem Ventilsitz 12 j bei einer hohen Geschwindigkeit
zur Beendigung des Ventilschließvorganges aufsitzen.
Nach dem Spritzgießen wird die Vakuumsaugeinrichtung 8 ausgeschaltet,
und die bewegliche Formhälfte 3 wird von der stationären
Formhälfte 2 in Abhängigkeit von einem Signal getrennt,
das von der elektrischen Steuereinrichtung U kommt,
und Grate werden gleichzeitig mit der Entnahme bzw. dem
Ausstoß des Gußerzeugnisses entfernt. Nach dieser Gratentfernung
gibt die Steuereinheit U ein Signal an den zweiten
Magneten 12 B′ des zweiten elektromagnetischen Ventils 12 B
ab, so daß das elektromagnetische Ventil 12 B bewegt wird.
Ferner gibt die Steuereinheit U das Rücksetzsignal 11 d an
den D-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung 11 b ab, so daß die
Flip-Flop-Schaltung 11 b in einen Bereitschaftszustand versetzt
wird. Durch den Umschaltvorgang des zweiten elektromagnetischen
Ventils 12 B wird Druckluft von dem Kompressor
12 C dem Steuereingang 12 n 2 des pneumatisch betriebenen Ventils
12 N über den Auslaßanschluß 12 b′ zugeleitet, so daß das
pneumatisch betriebene Ventil 12 N in seine zweite Stellung in
Fig. 6 bewegt wird. Durch diese Bewegung wird Druckluft von
dem Kompressor 12 C dem Drucksteuerventil 12 c zugeleitet, und
daher liegt ein gesteuerter Druck an der Zwischenkammer 12 h
des Ventilantriebszylinders 12 d′ über den Auslaßanschluß 12′′′
des pneumatisch betriebenen Ventils 12 N an. Andererseits wird
Druckluft in der vorderen Kammer 12 g′ zur Umgebung hin über
das Ventil 12 N ausgeleitet. Somit wird das Gasabzugs-Steuerventil
9 geöffnet und es nimmt einen Bereitschaftszustand 9
im Hinblick auf den nächsten Spritzgießvorgang ein.
Fig. 9 zeigt die Arbeitsweisen der Bauteile, die bei der
Ventilantriebseinrichtung verwendet werden, d. h. die Arbeitsweisen
des elektromagnetischen Ventils 12 A und des pneumatisch
betriebenen Ventils 12 N. Verschiedene Bauarten der
elektromagnetischen Ventile und der pneumatisch betriebenen
Ventile werden als Versuchsbeispiele verwendet, um die Überlegenheit
aufgrund der gemeinsamen Veränderung der Ventile
12 A und 12 N zu verdeutlichen.
Versuchsbeispiele sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.
Ein Behälter (der der vorderen Kammer 12 g′ entsprechen kann)
hat ein Innenvolumen von 0,7 cc und war mit dem Auslaßanschluß
des elektromagnetischen Ventils verbunden. Im Fall der Beispiele 4
und 5 war der Behälter mit dem elektromagnetischen
Ventil über das Umschaltventil (110-4A2) verbunden. Ein konstanter
Druckluftdruck mit einer Größe von 5 kgf/cm² lag an
dem elektromagnetischen Ventil an. Nach der Erregung des elektromagnetischen
Ventils wurde die Druckänderung im Behälter
gemessen, und die Testergebnisse sind in einem Schaubild in
Fig. 9 dargestellt.
Wie sich aus diesem Schaubild ergibt, setzte im Falle der
Beispiele 1 und 2 der Zeitpunkt für die Druckzunahme relativ
früh ein. Es benötigte aber viel Zeit, um einen vorbestimmten
Innendruck in dem Behälter zu erreichen. Bei dem Beispiel 3,
bei dem ein großer effektiver Querschnitt des elektromagnetischen
Ventils vorhanden war, war die Druckanstiegszeit
extrem verzögert. Bei dem Beispiel 4, bei dem das
elektromagnetische Ventil und das pneumatisch betriebene
Ventil in Verbindung miteinander verwendet wurden, und die
an dem elektromagnetischen Ventil angelegte Spannung klein
war (die Spannung war etwa gleich der Nennspannung des elektromagnetischen
Ventils), war die Druckanstiegszeit relativ
verzögert, und die Druckanstiegsgeschwindigkeit war niedrig.
Bei dem Beispiel 5 jedoch, bei dem die angelegte Spannung
das Mehrfache der Nennspannung des elektromagnetischen Ventils
betrug, begann die Druckanstiegszeit zu einem sehr frühen
Stadium und ferner war auch die Druckanstiegsgeschwindigkeit
hoch.
Daher ermöglicht die gemeinsame Verwendung des elektromagnetischen
Ventils 12 A und des pneumatisch betriebenen Ventils
12 N und das Anlegen der Hochspannung des Ventils 12 A, die ein
Mehrfaches der Nennspannung des elektromagnetischen Ventils
12 A beträgt, eine unverzögerte bzw. sofortige Bewegung bei
der Steuerung des Gasabzugs-Steuerventils und ferner kann dieses
mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Daher kann das
Gasabzugs-Steuerventil 9 mit einer hohen Geschwindigkeit geschlossen
werden und unmittelbar nach der Detektion der Metallschmelzenspritzer
mit Hilfe des Detektionselements 10
geschlossen werden.
Um weiter die Überlegenheit der Kombination der Steuerschaltung
11 und der verbesserten Ventilantriebseinrichtung 12 nach
der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wurden folgende
Versuche durchgeführt:
(A) Zuerst wurden Versuche zum Messen der Zeitperiode durchgeführt,
während der ein Gasabzugskanal vollständig mit Metallschmelze
gefüllt ist. Beim tatsächlichen Spritzgießen ist
die Periode für das Füllen des Gasabzugskanales mit der Metallschmelze
extrem wichtig, um ein Überströmen der Metallschmelze
durch das Gasabzugs-Steuerventil hindurch zu verhindern.
Wenn das Gasabzugs-Steuerventil nicht innerhalb dieser
Füllperiode geschlossen wird, kann die Metallschmelze austreten.
Daher wurde die Metallschmelzen-Füllperiode in dem
Gasabzugskanal zu Beginn untersucht und ermittelt.
Die Darstellung in Fig. 11 zeigt eine Schaltung zum Messen der
Füllperiode. Ein Metallschmelzen-Detektionssensor A wurde unmittelbar
auf der stromabwärtigen Seite des Formhohlraumes angeordnet
(d. h. an einer Stelle, an der das Detektionselement
10 nach der Erfindung vorgesehen ist), und ein zweiter Metallschmelzen-
Sensor B wurde an einer Stelle angeordnet, die dem
Gasabzugs-Steuerventil zugeordnet ist. Unter Verwendung dieser
Schaltung wurde die Zeitdifferenz gemessen. Dies bedeutet, daß
die Differenz zwischen der Zeit, bei der die Metallschmelze
durch den zweiten Sensor B detektiert wurde und der Zeit gemessen
wurde, bei der die Metallschmelze durch den Metallschmelzen-
Sensor A detektiert wurde.
Der Formhohlraum war derart ausgebildet, daß man ein Kipphebelgehäuse
auf diese Weise herstellen kann.
(a) Nähere Einzelheiten des Erzeugnisses sind nachstehend aufgelistet: | |
Erzeugnisname: | |
Kipphebelgehäuse | |
Material: | ADC 10 [(nach JIS eine Aluminiumlegierung, die Al, Si (8,5%) und Cu (3,0%)] enthält |
Spritzgewicht: | etwa 6,6 kgf (Gewicht des Metalls an dem Gasabzugskanal belief sich auf 500 gf) |
Gewicht des Erzeugnisses: | etwa 4,6 kg |
(b) Hochgeschwindigkeitsspritzbedingungen gemäß nachstehenden Angaben: | |
Gießmaschine: | |
AC800A (Toshiba Machine Co., Ltd.) | |
Spritzgeschwindigkeit (Kolbengeschwindigkeit): | 1,9-2,0 m/s |
Temperatur der Metallform: | 200 bis 250°C |
Temperatur der Metallschmelze: | 660 bis 680°C |
Eingußdruck (Spritzdruck): | 200 kgf/cm² |
Druck der Metallschmelze: | 580 kgf/cm² |
Kolbendurchmesser: | 100 mm |
Eingußtrichterfläche: | 453 mm² |
Geschwindigkeit der Metallschmelze am Eingußtrichter: | 35 m/s |
Vakuum wurde an den Gasabzugskanal angelegt. |
(c) Gemessene Testergebnisse (Metallschmelzenfüllperiode an dem Gasabzugskanal) gemäß folgenden Angaben: | |
Anzahl der Tests:|159 mal | |
Mittelwert: | 19,7 ms |
Standardabweichung: | 3,9 ms |
Maximalwert: | 31,5 ms |
Minimalwert: | 16,0 ms |
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, wurde
der Gasabzugskanal unmittelbar mit der Metallschmelze im
Falle des Hochgeschwindigkeitsspritzens gemäß der Bedingung
(b) wie vorstehend angegeben gefüllt. Daher ist bei diesen
Spritzbedingungen das Gasabzugs-Steuerventil innerhalb 10,7 ms
zu schließen, nachem das Detektionselement die Metallschmelze
detektiert hat, da ansonsten die Metallschmelze durch das
Gasabzugs-Steuerventil nach außen austreten könnte.
Ferner erfaßte bei diesen Versuchen der Sensor A die Metallschmelzen,
wie dies im Abschnitt (I) in Fig. 10 gezeigt ist.
In dem Abschnitt (I) ändert sich die Spannung häufig zwischen
hohen und niedrigen Werten innerhalb einer extrem kurzen
Periode. Die Metallschmelze ging durch den Eingußteil mit
einer extrem hohen Geschwindigkeit, wie etwa 35 ms. (Siehe
"Geschwindigkeit der Metallschmelze am Eingußtrichter", beschrieben
unter Punkt (A)-(b)). Ein solches Hochgeschwindigkeitsspritzen
führt zu einer turbulenten Strömung der Metallschmelze,
und die Metallschmelze wird in Spritzern verspritzt.
Wenn derartige Metallschmelzenspritzer durch den Formhohlraum
gehen und das Detektionselement 10 kontaktieren, ergibt
sich ein EIN-Zustand (Hochpegelzustand im Abschnitt (I)).
Wenn ein zweiter Spritzer das Detektionselement erreicht und
dieses kontaktiert, erhält man den zweiten EIN-Zustand. Da
Vakuum im Gasabzugskanal anliegt, wird die Bildung der Spritzer
beschleunigt und daher erhält man eine pulsierende Spannung
mit einer hohen Frequenz. In anderen Worten bedeutet dies, daß
das Detektionssignal von dem Detektionselement 10 in Form eines
Spannungsimpulses in Abhängigkeit von den Metallschmelzenspritzern
erzeugt wird, wobei ein solcher Impuls die Spritzer
der verspritzten Metallschmelze wiedergeben. Da die Metallschmelze
in einem elektrisch leitenden Material gebildet wird,
detektiert das Detektionselement 10 die Metallschmelze, wenn
die Metallschmelzenspritzer dies kontinuierlich einen Kontakt
mit dem Detektionselement 10 innerhalb einer extrem kurzen
Zeitperiode schließen. Diese Spritzer liefern eine solche
pulsierende Spannung in der Leitung oder einen Hochfrequenzimpuls,
der im Abschnitt (I) in Fig. 10 gezeigt ist, und zwar
bei jeder der Detektionen.
Nach einem 159maligen Testen lag die Pulsierungsperiode (X)
in einem Bereich von 2 Millisekunden bis 15 Millisekunden.
(B) Dann wurden Gasabzugs-Steuersysteme entsprechend (a)
DD-PS 146 152 (b) der Kombination von DD-PS und JP-OS 60-49 852,
(c) JP-OS 63-60 059, (d) nach der Erfindung entsprechend der
schwebenden Patentanmeldung P 38 34 777.6 und (e) gemäß
der Erfindung bereitgestellt.
Es wurden eine üblicherweise erhältliche Relaisschaltung
und ein Magnet verwendet. Die Relaisschaltung war NC 2D-JP-
D=C 5V (Erzeugnis von Matsushita Electric), und der Magnet
war DS-15B-401 (CKD). Es wurden die Arbeitszeiten bezüglich der
Relaisschaltung, des Magneten und des Schließens des Gasabzugs-
Steuerventils ermittelt, nachdem das Detektionselement
die Metallschmelze detektiert hat. Zu diesen Ermittlungen
wurde eine Simulationseinrichtung verwendet, die in Fig. 12
gezeigt ist, und eine entsprechende Auslegungsform, die in
Fig. 13 gezeigt ist, die eine Magnettreiberschaltung darstellt.
Ein Eisenkern des Magneten hatte einen Bewegungshub von 2,5 mm.
Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 12 und der Treiberschaltung
nach Fig. 13 wurde der EIN/AUS-Betrieb eines Grenzschalters
SW betrachtet, wenn mit Hilfe eines Detektionselements
die Metallschmelze detektiert oder nicht detektiert wird.
Die Zeiten der Angabe (Treibersignal) von der Relaisschaltung
und die Position (Verschiebungssignal) des Kerns des Magneten
wurden gemessen, nachdem der Grenzschalter SW eingeschaltet
wurde (zur Erzeugung des Detektionssignals). Es ist zu erwähnen,
daß die Verschiebung des Kerns so betrachtet wurde, daß
sie der Verschiebung des Gasabzugs-Steuerventils entspricht.
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi Corder 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Relais - NC2D-JP-DC5V (Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.)
Magnet - DS-15B-401 (CKD Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi Corder 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Relais - NC2D-JP-DC5V (Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.)
Magnet - DS-15B-401 (CKD Corp.)
Die Testergebnisse sind im Abschnitt (II) in Fig. 10 gezeigt.
Diese Kombination erhält man durch Vorsehen der Relaisschaltung,
eines elektromagnetischen Ventils und eines Pneumatikzylinders.
Die Arbeitszeiten wurden bezüglich der Relaisschaltung,
des Magneten und der Druckluftzufuhr zu dem Pneumatikzylinder
zur Bewegung eines Kolbens ermittelt, um das
Gasabzugs-Steuerventil zu schließen, nachdem die Metallschmelze
detektiert wurde. Für diese Ermittlungen wurde eine
Simulationseinrichtung verwendet, die in den Fig. 14 und 15
gezeigt ist, welche eine Treiberschaltung für ein elektromagnetisches
Ventil darstellt. Ein Rohrelement mit einem
Innendurchmesser von 4 mm und einer Länge von 50 mm wurde
verwendet, um das elektromagnetische Ventil mit dem Pneumatikzylinder
zu verbinden. Der Pneumatikzylinder hatte einen
Innenbohrungsdurchmesser von 19,5 mm und einen Borhungshub von
2,5 mm. Durch die Verschiebung eines Kolbens des Pneumatikzylinders
um 2,5 mm änderte sich ein Innenvolumen einer Kammer
A von 1,2 cc auf 1,9 cc.
Dynamischer Verformungsverstärker - DPM-311A (Kyowa Electronic
Instruments Co. Ltd.)
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil - 030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co. Ltd.)
Relaisschaltung - NC2D-JP-D=C5V (Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil - 030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co. Ltd.)
Relaisschaltung - NC2D-JP-D=C5V (Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 14 und der Treiberschaltung
nach Fig. 15 wurde ein EIN/AUS-Betrieb eines Grenzschalters
SW ausgeführt. Dieser Betrieb kann als ein Detektieren
und ein Nicht-Detektieren der Metallschmelze mit Hilfe
des Detektionselements betrachtet werden. Ein Ausgangssignal
(Treibersignal) von der Relaisschaltung, eine Druckänderung
(Drucksignal) in dem Pneumatikzylinder, und eine Verschiebung
des Kolbens (Verschiebungssignal) wurden gemessen, nachdem
der Grenzschalter eingeschaltet wurde (wobei dies dem Fall
entspricht, bei dem das Detektionselement die Metallschmelze
detektiert).
Die Testergebnisse sind in dem Abschnitt (III) in Fig. 10
gezeigt.
Es wurden eine Umschaltschaltung, ein elektromagnetisches
Ventil und ein pneumatischer Zylinder bereitgestellt. Ermittelt
wurden die Arbeitszeiten bezüglich der Umschaltschaltung,
des Magneten und der Druckluftzufuhr zu dem pneumatischen
Zylinder zur Bewegung eines Kolbens, um das Gasabzugs-Steuerventil
zu schließen, nachdem die Metallschmelze detektiert
wurde. Zu diesen Ermittlungen wurde eine Simulationsvorrichtung
nach Fig. 16 und 17 bereitgestellt, welche eine Treiberschaltung
für das elektromagnetische Ventil darstellt. Ein
Rohrelement mit einem Innendurchmesser von 4 mm und einer
Länge von 50 mm wurde verwendet, um das elektromagnetische
Ventil mit dem Pneumatikzylinder zu verbinden. Der pneumatische
Zylinder hatte einen Innenbohrungsdurchmesser von 19,5 mm
und einen Bohrungshub von 2,5 mm. Für die Verschiebung eines
Kolbens des Pneumatikzylinders um 2,5 mm ergab sich eine
Innenvolumenänderung einer Kammer A von 1,2 cc auf 1,9 cc.
Dynamischer Verformungsverstärker - DPM-311A (Kyowa Electronic
Instruments Co. Ltd.)
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil-030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Umschaltschaltung - 2SC3247 (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil-030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Umschaltschaltung - 2SC3247 (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 16 und der Treiberschaltung
nach Fig. 17 wurde ein EIN/AUS-Betrieb eines Grenzschalters
SW durchgeführt. Dieser Betrieb kann als eine Detektion
und eine Nicht-Detektion der Metallschmelze mit Hilfe des
Detektionselements betrachtet werden. Ein Ausgangssignal
(Treibersignal) von der Umschaltschaltung, eine Druckänderung
(Drucksignal) in dem Pneumatikzylinder, und eine Verschiebung
des Kolbens (Verschiebungssignal) wurden gemessen, nachdem
der Grenzschalter eingeschaltet war (dies entspricht dem Fall,
bei dem das Detektionselement die Metallschmelze detektiert).
Die Testergebnisse sind im Abschnitt (IV) in Fig. 10 gezeigt.
Es wurden eine Flip-Flop-Schaltung, ein elektromagnetisches
Ventil und ein Pneumatikzylinder bereitgestellt. Es wurden die
Betriebszeiten bezüglich der Flip-Flop-Schaltung, des Magneten
des elektromagnetischen Ventils und der Druckluftzufuhr
zu dem Pneumatikzylinder zur Bewegung eines Kolbens ermittelt,
um das Gasabzugs-Steuerventil zu schließen, nachdem die
Metallschmelze ermittelt wurde. Für die Ermittlungen wurde
eine Simulationseinrichtung nach Fig. 18 und 19 bereitgestellt,
welche eine Treiberschaltung für ein elektromagnetisches
Ventil zeigt. Ein Rohrelement mit einem Innendurchmesser von
4 mm und einer Länge von 50 mm wurde verwendet, um das elektromagnetische
Ventil mit dem Pneumatikzylinder zu verbinden.
Der Pneumatikzylinder hatte einen Innenbohrungsdurchmesser
von 19,5 mm und einen Bohrungshub von 2,5 mm. Durch die Verschiebung
eines Kolbens des Pneumatikzylinders um 2,5 mm
ergab sich eine Innenvolumenänderung der Kammer A von 1,2 cc
auf 1,9 cc.
Dynamischer Verformungsverstärker - DPM-311A (Kyowa Electronic
Instruments Co. Ltd.)
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil-030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Flip-Flop-Schaltung - M 4013 BP (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil-030EID=C24V (Koganei Ltd.)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Flip-Flop-Schaltung - M 4013 BP (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf/cm²
Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 18 und der Treiberschaltung
nach Fig. 19 wurde ein EIN/AUS-Betrieb eines Grenzschalters
SW durchgeführt. Dieser Betrieb kann als eine Detektion
und eine Nicht-Detektion der Metallschmelze mit Hilfe
des Detektionselements betrachtet werden. 34163 00070 552 001000280000000200012000285913405200040 0002003912006 00004 34044 Ein Ausgangssignal
(Treibersignal) von der Flip-Flop-Schaltung, eine Druckänderung
(Drucksignal) in dem Pneumatikzylinder und eine Verschiebung
des Kolbens wurden gemessen, nachdem der Grenzschalter eingeschaltet
war (dies entspricht dem Fall, bei dem das Detektionselement
die Metallschmelze detektiert).
Die Testergebnisse sind im Abschnitt (V) in Fig. 10 gezeigt.
Es wurden eine Flip-Flop-Schaltung, ein elektromagnetisches
Ventil, ein pneumatisch betriebenes Ventil und ein Pneumatikzylinder
bereitgestellt. Es wurden die Arbeitszeiten bezüglich
der Flip-Flop-Schaltung, des Magneten des elektromagnetischen
Ventils und der Druckluftzufuhr zu dem Pneumatikzylinder
zum Bewegen eines Kolbens ermittelt, um das Gasabzugs-Steuerventil
zu schließen, nachdem die Metallschmelze
detektiert wurde. Für diese Ermittlungen wurde eine Simulationsvorrichtung
nach Fig. 20 und Fig. 21 bereitgestellt, welche
eine Treiberschaltung zum Betreiben des elektromagnetischen
Ventils darstellt. Ein Rohrelement mit einem Innendurchmesser
von 4 mm und einer Länge von 50 mm wurde verwendet, um
das pneumatisch betriebene Ventil mit dem Pneumatikzylinder
zu verbinden. Der Pneumatikzylinder hatte einen Innenbohrungsdurchmesser
von 19,5 mm und einen Bohrungshub von 2,5 mm.
Durch die Verschiebung eines Kolbens des Pneumatikzylinders
um 2,5 mm ergab sich eine Innenvolumenänderung der Kammer A
von 1,2 cc auf 1,9 cc.
Dynamischer Verformungsverstärker - DPM-311A (Kyowa Electronic
Instruments Co. Ltd.)
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil - 101E1 D=C5V (Koganei Ltd.)
(entspricht dem elektromagnetischen Ventil 12 A in Fig. 5)
Pneumatisches Ventil - 110-4A2 (Koganei Ltd.) (entspricht dem pneumatisch betriebenen Ventil 12 N in Fig. 5)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Flip-Flop-Schaltung - M 4013 BP (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf (cm²)
Verschiebungssensor - AH-422 (Keyence Corp.)
Elektromagnetisches Ventil - 101E1 D=C5V (Koganei Ltd.)
(entspricht dem elektromagnetischen Ventil 12 A in Fig. 5)
Pneumatisches Ventil - 110-4A2 (Koganei Ltd.) (entspricht dem pneumatisch betriebenen Ventil 12 N in Fig. 5)
Drucksensor - PS-5KB (Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd.)
Flip-Flop-Schaltung - M 4013 BP (Mitsubishi Electric Corp.)
Steuereinrichtung - AS-440-10 (Keyence Corp.)
Aufzeichnungseinrichtung - FFT Hi CORDER 8803 (HIOKI Electric Corp.)
Pneumatikquelle - 5 kgf (cm²)
Unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 20 und der Treiberschaltung
nach Fig. 21 wurde ein EIN/AUS-Betrieb eines
Grenzschalters SW durchgeführt. Dieser Betrieb kann als ein
Detektieren und ein Nicht-Detektieren der Metallschmelze mit
Hilfe eines Detektionselements betrachtet werden. Ein Ausgangssignal
(Treibersignal) von der Flip-Flop-Schaltung, eine
Druckänderung (Drucksignal) in dem Pneumatikzylinder und eine
Verschiebung des Kolbens wurden gemessen, nachdem der Grenzschalter
eingeschaltet wurde (dies entspricht dem Fall, bei
dem das Detektionselement die Metallschmelze detektiert).
Die Testergebnisse sind im Abschnitt (VI) in Fig. 10 gezeigt.
Der Abschnitt (II) zeigt schematisch das Testergebnis des
Gasabzugssystems nach dem DD-PS 1 46 152, bei dem die Relaisschaltung
vorgesehen ist. Im Falle der Relaisschaltung war
die Erregungszeit des Magneten um 9 Millisekunden (minimale
Verzögerung 2 ms plus 7 ms) oder um 22 Millisekunden (maximale
Verzögerung 15 ms plus 7 ms) verzögert, nachdem der Metallschmelzenspritzer
zum ersten Mal detektiert wurde. Hierdurch
ergibt sich, daß der Magnet nicht durch häufige EIN/AUS-Impulse
von dem Grenzschalter erregt werden kann, d. h. durch das
hochfrequenz-pulsierende Detektionssignal von dem Detektionselement.
Im Falle des Relais muß der Grenzschalter für eine vorbestimmte
Zeitperiode (eine langzeitige Eingabe ist erforderlich)
geschlossen sein, da sonst das Relais seine Speicherfunktion
nicht ausführen kann. Dies bedeutet, daß ein Relais im allgemeinen
eine Spule erforderlich macht, an die ein elektrischer
Strom als ein Eingangssignal angelegt wird. Die Spule
hat eine elektromagnetische Kraft, so daß ein Anker, entsprechend
einem Ausgangssignal, von dem Relais geöffnet oder geschlossen
wird. Diese magnetische Kraft zieht den Anker an,
um den Schließzustand des Relais aufrechtzuerhalten.
Der Magnet kann nur durch einen ständigen EIN-Zustand des
Grenzschalters erregt werden. Dies bedeutet, daß eine vorbestimmte
Zeitperiode (7 ms Detektionsperiode) erforderlich ist,
nachdem der Grenzschalter geschlossen ist, um die elektrische
Stromversorgung zu einer Spule des Magneten aufzunehmen und
hierdurch die magnetische Kraft in der Spule zu erzeugen und
den Magneten zu aktivieren, so daß der Anker angezogen wird.
Das Relais wird nicht nur durch das Impulssignal betrieben,
das die Detektion der Metallschmelzenspritzer wiedergibt, da
die elektromagnetische Kraft nicht durch eine solche pulsierende
Spannung erzeugt werden kann. Das Relais arbeitet nur
durch das stabilisierte Eingangssignal, wie ein ständiges
Geschlossensein des Grenzschalters SW für eine gegebene Zeitperiode
(7 ms), d. h. es ist eine ständige Detektion der Metallschmelze
mit Hilfe des Detektionselements erforderlich.
Nachdem der Magnet erregt ist, wird der Eisenkern des Magneten
in eine Position bewegt, die ein Schließen des Gasabzugs-Steuerventils
ermöglicht. Diese Bewegung erfordert eine Zeitperiode
von 19,5 ms. Daher benötigt man 28,5 Millisekunden (minimale
Zeitdauer, 9 ms plus 19,5 ms) oder 41,5 Millisekunden (maximale
Zeitperiode, 22 ms plus 19,5 ms) für das vollständige
Schließen des Gasabzugs-Steuerventils nach der ersten Erfassung
des Metallschmelzenspritzers durch das Detektionselement.
Hieran sei an das Testergebnis unter (A) erinnert. Der Gasabzugskanal,
der von dem Auslaßabschnitt des Formhohlraums ausgeht
und an dem Gasabzugs-Steuerventil endet, wurde mit der
Metallschmelze bei einer mittleren Zeitdauer von 19,7 Millisekunden
und einer minimalen Zeitdauer von 16,0 Millisekunden
gefüllt. Wenn daher das Gasabzugs-Steuerventil zwischen 18,5
bis 41,5 Millisekunden nach dem ersten Detektieren des Metallschmelzenspritzers
geschlossen wird, kann die Metallschmelze
durch das Gasabzugs-Steuerventil austreten, da die
Metallschmelze das Gasabzugs-Steuerventil in der mittleren
Zeitperiode von 19,7 Millisekunden erreicht. Daher ist das
Gasabzugs-System nach der DD-PS nicht für ein Hochgeschwindigkeitsspritzen
unter den in (A)-(b) gezeigten Bedingungen
infolge der großen Zeitverzögerung beim Schließen des Gasabzugs-Steuerventils
geeignet.
Der Abschnitt (III) zeigt schematisch die Ergebnisse des Gasabzugssystemes
gemäß der Kombination der DD-PS 1 46 152 und der
JP-OS 60-49 852. Wie sich aus dem Abschnitt (III) ergibt, sind
8,8 Millisekunden (minimaler Wert 2 plus 6,8 ms) bis 21,8 Millisekunden
(maximaler Wert 15 plus 6,8 ms) für die Betätigung
des elektromagnetischen Ventils, gerechnet von dem ersten Impuls
des Grenzschalters, erforderlich, d. h. der ersten Detektion
des Metallschmelzenspritzers durch das Detektionselement.
Wie vorstehend angegeben ist, kann das Relais nicht durch das
pulsierende Signal betrieben werden, dessen Zeitperiode zwischen
2 Millisekunden bis 15 Millisekunden liegt. Ferner sind
weitere 6,8 Millisekunden für die Betätigung des elektromagnetischen
Ventils erforderlich, da man diese Zeit für die Speicherung
im Relais benötigt, d. h. für das abschließende Schließen
des Ankers des Relais benötigt. Ferner sind 12 Millisekunden
zur Erzeugung eines ausreichenden Druckpegels des Pneumatikdrucks
in dem pneumatischen Zylinder, gerechnet von der
vollständigen Erregungszeit des elektromagnetischen Ventils,
erforderlich. Weitere 4,3 Millisekunden sind zum vollständigen
Schließen des Gasabzugs-Steuerventils erforderlich (endgültige
Bewegungsposition des Kolbens des Pneumatikzylinders), und
zwar in Abhängigkeit von dem Druckmitteldruck. Somit sind
25,1 bis 38,1 Millisekunden erforderlich (X plus 6,8 plus
4,3 ms) für das vollständige Schließen des Gasabzugs-Steuerventils,
gerechnet von der ersten Detektion der Metallschmelze
an dem Detektionselement. Somit überschreitet diese Zeitdauer
die vorstehend beschriebene, mittlere Metallschmelzenfüllperiode
von 19,7 Millisekunden, so daß in nachteiliger
Weise ein Austreten der Metallschmelze durch das Gasabzugs-
Steuerventil auftreten kann.
Der Abschnitt (IV) zeigt schematisch die Testergebnisse des
Gasabzugsystemes gemäß JP-OS 63-60 059, bei dem die Umschaltschaltung
und das elektromagnetische Ventil verwendet wurden.
Im allgemeinen kann die Umschaltschaltung nicht den Hochfrequenzimpuls
innerhalb einer kurzen Zeitperiode detektieren.
Daher kann kein Abgabesignal von der Umschaltschaltung an
das elektromagnetische Ventil für die Pulsierungsperiode X
(2 bis 15 Millisekunden) entsprechend der Spalte (I) abgeben.
Die Umschaltschaltung kann aber zuerst ein Abgabesignal erzeugen,
wenn das Metallschmelzendetektionssignal kontinuierlich
abgegeben wird. Daher ergab sich eine erste Verzögerung für
eine Periode X. Andererseits hat die Umschaltschaltung keine
Speicherfunktion, und es sind keine Zeitverzögerungen entsprechend
der Zeitverzögerung von 7 Millisekunden in Spalte (II)
oder 6,8 Millisekunden in Spalte (III) vorhanden. Ferner sind
nach der Erregung des elektromagnetischen Ventils 12 Millisekunden
erforderlich, um einen ausreichenden Druckpegel für
den pneumatischen Druck in dem pneumatischen Zylinder, ähnlich
der Spalte (III) zu erzeugen. Ferner sind 4,3 Millisekunden
zum vollständigen Schließen des Gasabzugs-Steuerventils
(abschließende Bewegungsposition des Kolbens des Pneumatikzylinders)
in Abhängigkeit von dem Druckmitteldruck
ähnlich der Spalte (III) erforderlich. Somit sind 18,3 bis
31,3 Millisekunden erforderlich (X plus 12 plus 4,3) für
das vollständige Schließen des Gasabzugs-Steuerventils, gerechnet
von der ersten Detektion der Metallschmelze an dem
Detektionselement.
Da ferner die Umschaltschaltung keine Speicherfunktion (Selbsthaltefunktion)
hat, kann die Metallschmelze in das Gasabzugs-
Steuerventil in den folgenden Fällen austreten:
Zum einen wenn die Metallschmelze intermittierend oder diskontinuierlich
in dem Gasabzugskanal beim Spritzen der Metallschmelze
vorgeschoben wird, ist ein Raum zwischen dem vorauslaufenden
Metallschmelzenstrom und dem nachfolgenden Metallschmelzenstrom
vorhanden. Wenn daher dieser Raum an eine
Stelle entsprechend dem Detektionselement gelangt, wird kein
Detektionssignal von dem Detektionselement abgegeben. Daher
erzeugt die Umschaltschaltung kein Ausgangssignal für das
elektromagnetische Ventil. Als Folge hiervon kann der vorauslaufende
Metallschmelzenstrom durch das Gasabzugs-Steuerventil
austreten.
Wenn zum anderen die Metallschmelze in dem Gasabzugs-Steuerventil
sich teilweise verfestigt hat, kann die Metallschmelzenmasse
schrumpfen, so daß die Möglichkeit besteht, daß die
Metallschmelze von dem Detektionselement getrennt werden kann.
In diesem Fall liefert die Umschaltschaltung kein Ausgangssignal
zum Betreiben des elektromagnetischen Ventils.
Der Abschnitt (V) zeigt schematisch Testergebnisse des Gasabzugssystems
gemäß der schwebenden Patentanmeldung, bei der
eine Flip-Flop-Schaltung vorgesehen ist. Wie sich aus dem
Abschnitt (V) ergibt, kann die Flip-Flop-Schaltung ihre Memory-
Funktion unmittelbar bei der Ermittlung des Vorderkantenimpulses
beginnen, so daß das Treibersignal von der Flip-Flop-Schaltung
unverzögert, d. h. sofort, gleichzeitig mit
der Detektion des Vorderkantenimpulses erzeugt werden kann
(die Vorderkante des Impulssignales gibt die Detektion des
ersten Metallschmelzenspritzers mit Hilfe des Detektionselements
an). Insbesondere ändert sich bei der Flip-Flop-Schaltung
der Spannungspegel des Q-Anschlusses von dem niedrigen
Pegel zu dem hohen Pegel in Abhängigkeit von der Vorderkante
bei der Detektion zu Beginn der Speicherfunktion. Daher ist
ein Zeitraum von nahezu Null für die Beendigung der Speicherfunktion
und für die Erregung des elektromagnetischen Ventils
erforderlich. In anderen Worten ausgedrückt ist der Zeitraum
(X plus 7) ms im Falle des Abschnitts II oder die Zeitperiode
(X plus 6,8) ms im Falle des Abschnitts III nicht erforderlich,
wobei diese Zeitperiode für eine Nicht-Aktivierung des Relais
während der pulsierenden Spannungsperiode und die verzögerte
Erzeugung des Abgabesignals von dem Relais erforderlich war
nach einer stabilen Spannungsperiode. Dann benötigt man ähnlich
wie bei dem Abschnitt (III) nach der Abgabe des Treibersignals
11 Millisekunden für die Erzeugung eines ausreichenden
Pegels des Druckmitteldruckes in dem Pneumatikzylinder, gerechnet
von der Erregungszeit des elektromagnetischen Ventils,
und man benötigt 4,7 Millisekunden zum Bewegen des Gasabzugs-
Steuerventils in seine Schließstellung (zum Bewegen des Kolbens
des Pneumatikzylinders in die entsprechende Position),
gerechnet von dem Zeitpunkt, zu dem ein ausreichender Druckmitteldruck
im Zylinder aufgebaut wurde. Daher sind bei der
schwebenden Patentanmeldung nur 15,7 Millisekunden (11 plus
4,7 ms), gerechnet von der Detektion des ersten Metallschmelzenspritzers
durch das Detektionselement zum Schließen des
Gasabzugs-Steuerventils erforderlich. 15,7 Millisekunden sind
jedoch so ausreichend kurz, um zu vermeiden, daß die Metallschmelze
durch das Gasabzugs-Steuerventil austreten kann, wenn
man eine mittlere Füllperiode von 19,7 Millisekunden in Betracht
zieht.
Der Abschnitt (VI) zeigt schematisch die Testergebnisse der
Gasabzugsvorrichtung gemäß der Erfindung. Ähnlich wie bei dem
Abschnitt (V) wird eine Flip-Flop-Schaltung verwendet, welche
ihre Speicherfunktion unmittelbar bei der Detektion des Vorderkantenimpulses
beginnen kann, so daß das Antriebssignal von
der Flip-Flop-Schaltung unmittelbar und gleichzeitig mit der
Detektion der Vorderkante des Impulses erzeugt werden kann.
Daher war eine Zeitperiode von nahezu Null für die Beendigung
der Speicherfunktion und für die Abgabe des Ausgangssignales
zu dem ersten elektromagnetischen Ventil erforderlich. Wenn
der CP-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung von dem niedrigen
Pegelwert zu dem hohen Pegelwert geändert wird, kann man eine
sofortige Speicherfunktion verwirklichen. Daher sind in ähnlicher
Weise wie bei dem Abschnitt (V) die Zeitperiode (X plus 7) ms
im Falle des Abschnitts II oder die Zeitperiode (X plus
6,8) ms im Falle des Abschnittes III bei der vorliegenden Erfindung
nicht erforderlich.
Da ferner bei der vorliegenden Erfindung die Steuerschaltung
ein Hochspannungssignal an das elektromagnetische Ventil abgeben
kann, dessen Spannung ein Mehrfaches so groß wie die
Nennspannung des elektromagnetischen Ventils ist, und das
elektromagnetische Ventil eine kleine Größe hat, kann das
elektromagnetische Ventil mit hoher Geschwindigkeit betrieben
werden. Ferner wird durch die Fluidverbindung zwischen dem
elektromagnetischen Ventil und dem pneumatisch betriebenen Ventil
die Druckluft sofort von dem elektromagnetischen Ventil
zu dem pneumatisch betriebenen Ventil zur Ausführung eines
Umschaltvorganges des pneumatisch betriebenen Ventils zugeleitet.
Daher wird bei Beendigung des Umschaltvorganges ein
großes Volumen der Druckluft dem Ventilantriebszylinder über
das pneumatisch betriebene Ventil zugeleitet. Dies bedeutet,
daß das elektromagnetische Ventil als ein Trigger oder ein
Startteil für das pneumatisch betriebene Ventil darstellt.
Bei einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb des elektromagnetischen
Ventils wird das pneumatisch betriebene Ventil ebenfalls mit
einer hohen Geschwindigkeit betrieben bzw. werden seine
Schaltzustände geändert. Als Folge hiervon wird sofort ein
großes Volumen der Druckluft dem Ventilantriebszylinder zugeleitet.
Daher waren nur 4 Millisekunden zum Erzeugen des
ausreichenden Pegels für den Druckmitteldruck in dem Pneumatikzylinder
erforderlich. Dies stellt einen großen Gegensatz
zu den Abschnitten III, IV und V dar, bei denen 11 bis 12
Millisekunden für die Erzeugung eines ausreichenden Druckmitteldruckes
in dem Pneumatikzylinder zur Bewegung seines Kolbens
erforderlich waren. Nach Erreichen des ausreichenden Druckes
in dem Pneumatikzylinder benötigte man 4,3 Millisekunden zum
Bewegen des Gasabzugs-Steuerventils in seine Schließstellung
(zum Bewegen des Kolbens des Pneumatikzylinders in die entsprechende
Position), ähnlich wie bei den Abschnitten III und
IV. Bei der Erfindung sind daher nur 8,3 Millisekunden (4 plus
4,3) zum Schließen des Gasabzugs-Steuerventiles, gerechnet
von der Detektion des ersten Metallschmelzenspritzers mit
Hilfe des Detektionselements erforderlich. Somit kann die Gasabzugsvorrichtung
nach der Erfindung ein extrem schnelles
Schließen des Gasabzugs-Steuerventils nach der Erfassung des
ersten Metallschmelzenspritzers mit Hilfe des Detektionselements
ermöglichen. Diese Geschwindigkeit ist wesentlich
höher als die bei üblichen Auslegungsformen, wie dieses anhand
den Abschnitten II bis IV gezeigt ist und als bei der
Auslegung nach der schwebenden DE-Patentanmeldung, wie dies
in Abschnitt V gezeigt ist.
Bei dem Hochgeschwindigkeitsspritzen gemäß den Bedingungen,
die unter (A)-(b) beschrieben sind, bei dem ein Unterdruck in
dem Gasabzugskanal anliegt, wurde die Metallschmelze sofort
in den Gasabzugskanal innerhalb äußerst kurzer Zeit von
etwa 19,7 Millisekunden gefüllt (minimum 16,0 ms und maximal
31,5 ms). Daher muß das Gasabzugs-Steuerventil innerhalb dieser
Zeitperiode geschlossen werden. Wenn daher das Spritzgießen
unter den nach (A)-(b) beschriebenen Bedingungen durchgeführt
wird, kann die Metallschmelze durch das Gasabzugs-
Steuerventil bei üblichen Auslegungsformen der Gasabzugsvorrichtung
austreten, wie dies vorstehend unter (B)-(a),
(b) und (c) beschrieben ist.
Insbesondere bei dem Gasabzugssystem nach der DD-PS oder
der Kombination der DD-PS und der JP-OS sind 28,5 bis 41,5
Millisekunden (DD-PS) oder 25,1 bis 38,1 Millisekunden (Kombination
von DD-PS und JP-OS) zum Schließen des Gasabzugs-
Steuerventils, gerechnet von der Detektion des ersten Metallschmelzenspritzers
mit Hilfe des Detektionselements erforderlich.
Diese Zeiträume sind größer als die mittlere Metallschmelzenfüllperiode
(19,7 Millisekunden) für den Gasabzugskanal
oder einer maximalen Füllperiode von 31,5 Millisekunden
(siehe (A)-(c)). Wenn daher ein Hochgeschwindigkeitsspritzen
einer Metallschmelze nach Maßgabe der Bedingungen gemäß (A)-
(b) durchgeführt werden soll, kann die Metallschmelze durch
das Gasabzugs-Steuerventil austreten. Ferner sind bei dem
Gasabzugssystem nach der JP-OS 63-60 059 18,3 bis 31,3 Millisekunden
zum Schließen des Gasabzugs-Steuerventils, gerechnet
von der Detektion des ersten Metallschmelzenspritzers mit
Hilfe des Detektionselements erforderlich. Die Periode von
18,3 Millisekunden ist größer als die minimale Metallschmelzenfüllperiode
von 16,0 Millisekunden, und die Periode von
31,3 Millisekunden ist auch größer als die mittlere Metallschmelzenfüllperiode
(19,7 Millisekunden) für den Gasabzugskanal.
Wenn daher ein Hochgeschwindigkeitsspritzen der Metallschmelze
entsprechend den Bedingungen nach (A)-(b) durchgeführt
wird, kann die Metallschmelze durch das Gasabzugs-
Steuerventil im Falle der JP-OS 63-60 059 austreten.
Bei dem Gasabzugssystem, das in der schwebenden Patentanmeldung
beschrieben ist, kann die Möglichkeit des Austritts
der Metallschmelze durch das Gasabzugs-Steuerventil in starkem
Maße reduziert werden, da das Gasabzugs-Steuerventil innerhalb
15,7 Millisekunden geschlossen werden kann, was schneller als
die minimale Periode von 16,0 Millisekunden ist. Wenn jedoch
höhere Spritzgeschwindigkeiten in Betracht gezogen werden,
muß beispielsweise bei der Gasabzugsvorrichtung nach der
schwebenden Patentanmeldung noch die innere Form des Gasabzugskanales
in entsprechender Weise zur Berücksichtigung modifiziert
werden. Alternativ muß die maximale Spritzgeschwindigkeit
innerhalb der Bedingungen liegen, die unter (A)-(b) liegen.
Bei der Gasabzugsvorrichtung nach der Erfindung hingegen kann
man extrem hohe Ventilschließgeschwindigkeiten, wie 8,3 Millisekunden,
gerechnet von der ersten Detektion der Metallschmelze,
erzielen. Daher ist es bei der vorliegenden Erfindung nahezu
unnötig in genauerer Weise die Form und die Länge des Gasabzugskanales
(Überströmkanal) in Betracht zu ziehen, und es
ist auch unnötig, die Einspritzbedingungen zu berücksichtigen.
In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die vorliegende
Erfindung ein Spritzgießen mit extrem hohen Geschwindigkeiten
gestattet.
Nachstehend wird der Aufbau des Metallschmelzen-Detektionselements
oder Sensors 10 unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und
23 beschrieben. Der Metallschmelzensensor 10 oder 10 A umfaßt
einen metallischen Halter 103, ein hülsenähnliches Isolationselement
102 und einen elektrisch leitenden Stift 101. Der
Halter 103 ist mit einer Mittelöffnung 103 a versehen, die
in axialer Richtung verläuft. Ferner ist eine abgestufte Bohrung
103 b vorgesehen, die einen Durchmesser hat, der größer
als jener der abgestuften Bohrung 103 a ist. Die abgestufte
Bohrung 103 b ist an einem Endabschnitt des Halters 103 an
einer Stelle nahe dem Metallschmelzenkanal angeordnet, und
die isolierende Hülse 102 ist eng sitzend in der abgestuften
Bohrung 103 b angeordnet. Eine Innenbohrung 102 a der Isolierhülse
102 hat einen Innendurchmesser D wie gezeigt. Ferner
erstreckt sich der elektrisch leitende Stift 101 durch die
Innenbohrung 102 a der Isolierhülse 102 und die Mittelbohrung
103 a des Halters 103. Somit ist der Stift 101 elektrisch von
dem Halter 103 durch die Isolierhülse 102 isoliert. Der Stift
101 hat einen Kopfabschnitt 101 a und einen Schaftabschnitt
101 b, und ein planares Ende des Kopfes 101 a liegt außerhalb
der Isolierhülse 102, so daß die Metallschmelze mit dem planaren
Ende in Kontakt kommen kann.
Der Schaftabschnitt 101 b des Stifts 101 hat einen Außendurchmesser
d, der kleiner als der Innendurchmesser D der Isolierhülse
102 ist. Daher erstreckt sich ein Hohlraum 104 in axialer
Richtung des Stifts 101 und wird zwischen dem Schaftabschnitt
und der Isolierhülse gebildet. Wenn der Stift 101
die Metallschmelze mit einer hohen Temperatur kontaktiert, dehnt
sich der Stift 101 unter der Wärmeeinwirkung. Diese Wärmedehnung
jedoch beeinträchtigt die Isolierhülse 102 nicht, da der
Hohlraum 104 vorgesehen ist. In anderen Worten ausgedrückt
bedeutet dies, daß der Hohlraum 104 einen ausreichenden radialen
Abstand in der Weise hat, daß die äußere Umfangsfläche
des Stifts 101 nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche
102 a der Isolierhülse 102 kommt.
Jedoch kann die Bildung des Hohlraums 104 ermöglichen, daß die
Metallschmelze in das Innere des Halters 103 über den Raum 104
eintreten kann. In diesem Fall ist der Stift 101 elektrisch
mit dem Halter verbunden, so daß der erhaltene Sensor 10
keine Detektionsfunktion für die Metallschmelze ausführt. Um
diese zu vermeiden, ist der Kopfabschnitt 101 a mit einem größeren
Durchmesser als der Schaftabschnitt 101 b versehen. Bei
dieser Auslegung ist der Kopfabschnitt 101 a in innigem Kontakt
mit einer axialen Endfläche der Isolierhülse 102, so daß
der Kopfabschnitt 101 a ein offenes Ende des Hohlraums 104
verschließt. Als Folge hiervon kann die Metallschmelze nicht
in den Hohlraum 104 eindringen.
Das Detektionselement nach der Erfindung umfaßt ferner eine
Einrichtung, welche den engen Kontakt zwischen dem Kopfabschnitt
101 a und der Endfläche der Isolierhülse 104 aufrechterhält.
Diese Einrichtung umfaßt einen Gewindeabschnitt 101 e,
der an einem Schaftabschnitt 101 b an einer Stelle ausgebildet
ist, die dem Kopfabschnitt 101 a gegenüberliegt, und eine Mutter
107, die in Gewindeeingriff mit dem Gewindeabschnitt 101 e
ist. Insbesondere hat der Halter 103 einen anderen Endabschnitt,
der mit einer Bohrung 103 c versehen ist, die einen
vergrößerten Innendurchmesser hat, und ein Bodenende 103 d der
Bohrung 103 c dient als ein Anschlagabschnitt. Zwischen dem
Bodenende 103 d und der Mutter 107 sind eine Isolierunterlegscheibe
105 und eine Federunterlegscheibe 106 angeordnet. Somit
ist der Stift 101 elektrisch von dem Halter 103 durch die
Isolierunterlegscheibe 105 isoliert und ferner verändert die
Federunterlegscheibe 106, daß der Stift 101 lose in Eingriff
mit der Mutter 107 kommen kann, und die Wärmeexpansion des
Stiftes 101 in axialer Richtung wird aufgenommen. Um ferner
einen losen Eingriff zwischen dem Stift und der Mutter 107
aufgrund der Wärmedehnung des Stiftes in axialer Stiftung zu
vermeiden, wird die Temperatur des Stiftes 101 vorsorglich auf
die Temperatur des Formwerkzeugs erhöht, und dann wird der
Stift mit Hilfe der Mutter 107 festgelegt. Durch diese Vorbehandlung
kann man einen losen Eingriff des Stiftes wirksam
vermeiden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 22 hat der Kopf 101 a des
Stifts 101 eine konische Gestalt 101 c, bei der der Außendurchmesser
allmählich in Richtung des axialen Endes zunimmt. Ferner
ist der axiale Endabschnitt der Isolierhülse 101 mit einer
entsprechenden kegelstumpfförmigen Bohrung 102 b versehen. Bei
dieser Auslegung kann der Kopf 101 a in engem Kontakt mit der
Endfläche der Isolierhülse 102 sein. Alternativ ist gemäß
der Ausführungsform nach Fig. 23 eine innere Endfläche 101 d
des Kopfabschnitts 101 a′ mit einer ebenen Fläche ausgebildet,
und eine planare Endfläche 102 c der Isolierhülse 102′ ist
ebenfalls mit einer ebenen Fläche versehen.
Wie in Fig. 22 gezeigt ist, ist der Gewindeabschnitt 101 e
auch in Gewindeeingriff mit einer zweiten Mutter 108, und eine
Leitung 109 ist fest zwischen den Muttern 107 und 108 gehalten,
so daß der elektrische Strom zu der Steuerschaltung 11
übertragen werden kann.
Das Material des Stifts 101 muß elektrisch leitend sein und
muß eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit gegenüber der
Metallschmelze haben. Ferner muß das Material kaum oxidierbar
sein. Als Beispiele kommen rostfreier Stahl, STELLITE (a
harter, abrieb- und korrosionsbeständiger Stahl des Nicht-
Eisenlegierungstyps aus Kobalt (20-65%), Chrom (11-32%) und
Wolfram (2-5%) mit einem Erweichungswiderstand, der außergewöhnlich
hoch bei hohen Temperaturen ist), SIALON (gesintertes
Siliziumnitrid, das nicht weniger als 70 Gew.-% Si₃N₄
enthält), Titannitrid und Titankarbid oder ähnliche Materialien
in Betracht, die eine Oberflächenbehandlung mit einem
der Stoffe TiN, TiC und TiCN unterworfen wurden.
Im Hinblick auf die Isolierhülse 102, 102′ und die isolierende
Unterlegscheibe 105 muß das Material elektrisch isolierend
sein und es muß einen hohen Korrosionswiderstand gegenüber
der Metallschmelze und eine hohe Wärmebeständigkeit haben.
Als Beispiele sind ein keramisches Material, wie Aluminiumoxid,
Siliziumnitrid, SIALON und Siliziumoxid zu erwähnen.
Bei den voranstehenden Ausführungsformen wird das Metallschmelzen-Detektionselement
oder - der Sensor 10 oder 10 A
verwendet, um die Metallschmelze im Gasabzugskanal 6 zu detektieren.
Jedoch kann der Sensor 10 oder 10 A an verschiedenen
Stellen der Spritzgießvorrichtung zu unterschiedlichen
Zwecken angeordnet werden.
Fig. 24 zeigt verschiedene Beispiele zur Anordnung der Sensoren
10.
Zwei Sensoren 10 B und 10 C sind an Stellen in unterschiedlicher
vertikaler Richtung eines Formhohlraums 5′ vorgesehen, der in
einer Metallform 1′ ausgebildet ist, so daß die in den Hohlraum
eingespritzte Metallschmelze erfaßt wird. Diese Sensoren
sind zu dem Innenraum des Formhohlraums 5′ offen. Bevor die
Metallschmelze den Sensor 10 B erreicht, ist die Leitung 109
von der Leitung 113 isoliert, die mit der Metallform 1 verbunden
ist. Wenn jedoch die Metallschmelze den Sensor 10 B erreicht
und die Metallschmelze den Stift 101 sowie die Innenfläche
des Formhohlraums 5′ kontaktiert, sind die Leitungen
109 und 113 elektrisch miteinander verbunden, so daß ein
Detektionssignal erzeugt wird. Dasselbe trifft auf den oberen
Sensor 10 C zu. Durch Messen der beiden Detektionssignale, die
von dem Sensoren 10 B und dem Sensor 10 C abgegeben werden, läßt
sich der mittlere Metallschmelzenstrom oder die Strömungsgeschwindigkeit
in der Metallform ermitteln.
Ein einziger Sensor 10 D ist an einem Angußkanal 13 wie gezeigt
vorgesehen oder er ist am Hohlraum 5′ vorgesehen. Wenn der
Sensor 10 D die Metallschmelze detektiert, kann die Kolbenspritzgeschwindigkeit
von einer niedrigen Geschwindigkeit auf
eine hohe Geschwindigkeit umgeschaltet werden. In anderen Worten
arbeitet der Sensor 10 D als Grenzschalter 10 bei der
Ausführungsform nach Fig. 6.
Da wie voranstehend beschrieben ist bei der Erfindung das
Gasabzugs-Steuerventil unmittelbar mit einer hohen Geschwindigkeit
und innerhalb eines gewünschten Zeitraumes geschlossen
werden kann, kann ein Austreten der Metallschmelze durch
das Gasabzugs-Steuerventil selbst bei einem Betreiben der
Spritzgießvorrichtung mit hohen Geschwindigkeiten vermieden
werden. Diese gewünschte zeitliche Steuerung erhält man durch
die momentane Erzeugung des Abgabesignals b von der Steuerschaltung
zum Antreiben der Ventilantriebseinrichtung in Abhängigkeit
von der ersten Detektion der ersten Metallschmelze
mit Hilfe des Detektionselements oder des Sensors 10, ein derartig
schnelles Ventilschließen erhält man durch die unverzögerte
Zufuhr einer großen Menge an Druckluft zu dem Ventilantriebszylinder,
da das elektromagnetische Ventil 12 A und
das pneumatisch betriebene Ventil 12 N vorgesehen sind. Die
Steuerschaltung erzeugt ein Hochspannungsabgabesignal b′, das
um ein Mehrfaches größer als die Nennspannung des elektromagnetischen
Ventils ist, und zwar in Abhängigkeit von dem
Abgabesignal b, so daß das elektromagnetische Ventil 12 A eine
sofortige Umschaltung vornehmen kann, wodurch eine sofortige
Umschaltung des pneumatisch betriebenen Ventils vorgenommen
wird, das mit der Druckluftquelle verbunden ist. Selbst bei
einem Hochgeschwindigkeitsgießen kann daher kein Austritt
der Metallschmelze auftreten, da das Gasabzugs-Steuerventil
unverzögert, d. h. sofort, ausgehend von der ersten Detektion
der Metallschmelze geschlossen wird.
Ferner wird bei der Erfindung diese Verbesserung unter Verwendung
eines bekannten elektromagnetischen Ventils und eines
bekannten pneumatisch betriebenen Ventils erzielt. Daher
läßt sich die erhaltene Ventilantriebseinrichtung mit geringen
Kosten verbunden herstellen.
Ferner wird bei der Erfindung ein verbessertes Detektionselement
verwendet, das Isolationselement wird nicht infolge von
unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten zwischen dem
elektrisch leitenden Stift und dem Isolierelement beschädigt.
Daher hat das Detektionselement eine lange Standzeit und
daher ist es nicht erforderlich, das Detektionselement durch
ein Neues zu ersetzen. Ferner tritt kein elektrischer Isolationsdurchbruch
auf, so daß man ein zuverlässiges Arbeiten
der erhaltenen Gasabzugsvorrichtung erhält und sich Störfälle
vermeiden lassen.
Claims (14)
1. Gasabzugsvorrichtung bei einer Spritzgießvorrichtung,
welche eine Gießhülse, Formhälften, zwischen denen
ein Formhohlraum gebildet wird, eine einzuspritzende Metallschmelze,
die durch die Gießhülse eingeleitet und in den
Formhohlraum vergossen wird, wobei die Formhälften mit einem
Gasabzugskanal versehen sind, der in Fluidverbindung mit
dem Formhohlraum ist und auf der stromabwärtigen Seite bezüglich
diesen angeordnet ist, und ein Gasabzugs-Steuerventil
aufweist, das an einem stromabwärtigen Endabschnitt des
Gasabzugskanal angeordnet ist, gekennzeichnet
durch:
ein Detektionselement (10, 10 A, 10 B, 10 C, 10 D) für die Detektion der Metallschmelze und die Erzeugung eines Detektionssignales (b),
eine Steuerschaltung (11), die mit dem Detektionselement (10 ...) verbunden ist, wobei die Steuerschaltung (11) ein Hochspannungstreibersignal (b′) in Abhängigkeit von dem Detektionssignal (b) erzeugt, und
eine Ventilantriebseinrichtung (12 A, 12 N), die ein Ende hat, das mit der Steuerschaltung (11) verbunden ist, und ein anderes Ende hat, das mit dem Gasabzugs-Steuerventil (9) verbunden ist, wobei die Ventilantriebseinrichtung eine Druckmittelquelle, ein elektromagnetisches Ventil (12 A), das mit der Druckmittelquelle verbunden ist, und einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem Treibersignal (b′) ausführt, und ein pneumatisch betriebenes Ventil (12 N) aufweist, das mit der Druckmittelquelle verbunden ist und ein Ende hat, das mit dem elektromagnetischen Ventil (12 A) verbunden ist, sowie ein anderes Ende hat, das mit dem Gasabzugs-Steuerventil (9) verbunden ist, wobei das pneumatisch betriebene Ventil (12 N) einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang des elektromagnetischen Ventils (12 A) ausführt, um den Druckmitteldruck in der Pneumatikquelle an das Gasabzugs-Steuerventil (9) zur Bewegung des Gasabzugs- Steuerventils (9) in seine Schließstellung anzulegen.
ein Detektionselement (10, 10 A, 10 B, 10 C, 10 D) für die Detektion der Metallschmelze und die Erzeugung eines Detektionssignales (b),
eine Steuerschaltung (11), die mit dem Detektionselement (10 ...) verbunden ist, wobei die Steuerschaltung (11) ein Hochspannungstreibersignal (b′) in Abhängigkeit von dem Detektionssignal (b) erzeugt, und
eine Ventilantriebseinrichtung (12 A, 12 N), die ein Ende hat, das mit der Steuerschaltung (11) verbunden ist, und ein anderes Ende hat, das mit dem Gasabzugs-Steuerventil (9) verbunden ist, wobei die Ventilantriebseinrichtung eine Druckmittelquelle, ein elektromagnetisches Ventil (12 A), das mit der Druckmittelquelle verbunden ist, und einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem Treibersignal (b′) ausführt, und ein pneumatisch betriebenes Ventil (12 N) aufweist, das mit der Druckmittelquelle verbunden ist und ein Ende hat, das mit dem elektromagnetischen Ventil (12 A) verbunden ist, sowie ein anderes Ende hat, das mit dem Gasabzugs-Steuerventil (9) verbunden ist, wobei das pneumatisch betriebene Ventil (12 N) einen Umschaltvorgang in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang des elektromagnetischen Ventils (12 A) ausführt, um den Druckmitteldruck in der Pneumatikquelle an das Gasabzugs-Steuerventil (9) zur Bewegung des Gasabzugs- Steuerventils (9) in seine Schließstellung anzulegen.
2. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektromagnetische Ventil (12 A) eine Nennspannung
hat, und daß das Hochspannungssignal (b′) ein Mehrfaches
größer als die Nennspannung ist.
3. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (11) ein Filter (11 a), eine
elektronische Schaltung (11 b) und eine Treiberschaltung
(11 d) aufweist, die mit der elektronischen Schaltung (11 b)
verbunden ist, wobei die elektronische Schaltung (11 b) ein
Abgabesignal unmittelbar bei der Detektion der eingespritzten
Metallschmelze mit Hilfe des Detektionselements (10 . . .)
liefert, welches ein unmittelbares Betreiben des elektromagnetischen
Ventils (12 A) bei der Detektion einer Vorderkante
eines Detektionssignales unmittelbar erzeugt durch die Detektion
der Metallschmelze mit Hilfe des Detektionselements
(10 ...) gestattet, und daß das Hochspannungstreibersignal
(b′) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal von der elektronischen
Schaltung (11 b) erzeugt wird.
4. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vakuumsaugeinrichtung (8) vorgesehen ist,
die mit dem Gasabzugskanal (6) verbunden und stromabwärts
von dem Gasabzugs-Steuerventil (9) vorgesehen ist, um
zwangsweise das Gas aus dem Formhohlraum (5) während des
Einspritzens der Metallschmelze auszuleiten.
5. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Schaltung (11 b) eine Flip-Flop-Schaltung
aufweist.
6. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Schaltung (11 b) einen monostabilen
Multivibrator aufweist.
7. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Schaltung (11 b) eine Eccless-Jordan-Schaltung
aufweist.
8. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Schaltung (11 b) eine Triggerschaltung
aufweist.
9. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Schaltung (11 b) einen IC-Taktgeber
aufweist.
10. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilantriebseinrichtung (12 A, 12 N) ferner
einen Ventilantriebszylinder aufweist, welcher erste und
zweite Kammern (12 g, 12 h) begrenzt, webei der Druckmitteldruck
von dem pneumatisch betriebenen Ventil (12 N) an eine
der beiden Kammern (12 g, 12 h) zur Bewegung des Gasabzugs-
Steuerventils (9) anlegbar ist.
11. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gasabzugs-Steuerventil (9) geschlossen
wird, wenn der Druckmitteldruck an der ersten Kammer (12 g)
anliegt, und daß das elektromagnetische Ventil (12 A) erste und
zweite Stellungen hat, wobei das pneumatisch betriebene
Ventil (12 N) erste und zweite Stellungen hat, das elektromagnetische
Ventil (12 A) in die erste Stellung beim Anlegen
des Hochspannungstreibersignals (b′) an dieses bewegbar ist,
um den Druckmitteldruck an das pneumatisch betriebene Ventil
(12 N) anzulegen, das pneumatisch betriebene Ventil (12 N)
in die erste Stellung beim Anlegen des Druckmitteldruckes von
dem elektromagnetischen Ventil (12 A) bewegt wird, und wobei
der pneumatische Druck von der Druckmittelquelle an die
erste Kammer (12 g) über das pneumatisch betriebene Ventil (12 N)
angelegt wird.
12. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner ein zweites elektromagnetisches Ventil
(12 A′) vorgesehen ist, das mit dem pneumatischen Steuerventil
(12 N) verbunden ist, und daß das zweite elektromagnetische
Ventil (12 A′) eine Umschaltung zur Bewegung des pneumatisch
betriebenen Ventils (12 N) in die zweite Stellung ausführt.
13. Gasabzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Detektionselement (10, 10 A) an dem Gasabzugskanal
(6) angeordnet ist, und aufweist:
einen elektrisch leitenden Stift (101), der ein Ende hat, das in Kontakt mit der Metallschmelze kommen kann,
einen Halter (103), der in einem der Formhälften (2, 3) zur Lagerung des elektrisch leitenden Stifts (101) angeordnet ist,
ein Isolierteil (102), das zwischen dem Halter (103) und dem Stift (101) zur Isolierung des elektrisch leitenden Stiftes (101) von dem Halter (103) angeordnet ist, und
einen Zwischenraum (104), der zwischen dem elektrisch leitenden Stift (101) und dem Isolierteil (102) gebildet wird, wobei ein Ende des elektrisch leitenden Stifts (101) zum Schließen eines offenen Endes des Zwischenraums (104) erweitert ist.
einen elektrisch leitenden Stift (101), der ein Ende hat, das in Kontakt mit der Metallschmelze kommen kann,
einen Halter (103), der in einem der Formhälften (2, 3) zur Lagerung des elektrisch leitenden Stifts (101) angeordnet ist,
ein Isolierteil (102), das zwischen dem Halter (103) und dem Stift (101) zur Isolierung des elektrisch leitenden Stiftes (101) von dem Halter (103) angeordnet ist, und
einen Zwischenraum (104), der zwischen dem elektrisch leitenden Stift (101) und dem Isolierteil (102) gebildet wird, wobei ein Ende des elektrisch leitenden Stifts (101) zum Schließen eines offenen Endes des Zwischenraums (104) erweitert ist.
14. Verfahren zum Gasabziehen bei einer Hochgeschwindigkeits-
Spritzgießvorrichtung, die eine Gießhülse, Formhälften,
zwischen denen ein Formhohlraum gebildet wird, eine einzuspritzende
Metallschmelze, die über die Gießhülse zugeführt
und in den Formhohlraum vergossen wird, wobei die Formhälften
mit einem Gasabzugskanal versehen sind, der in Fluidverbindung
mit dem Formhohlraum ist und auf der stromabwärtigen
Seite bezüglich desselben angeordnet ist, und ein Gasabzugs-
Steuerventil aufweist, das an einem stromabwärtigen
Endabschnitt des Gasabzugskanals angeordnet ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Detektieren der Metallschmelze mit Hilfe eines Detektionselements, das in dem Gasabzugskanal vorgesehen ist,
Abgabe eines ersten Detektionssignales an eine Steuerschaltung, welches die erste Detektion der ersten Metallschmelze detektiert durch das Detektionselement wiedergibt,
Erzeugen eines Hochspannungstreibersignals in der Steuerschaltung,
Ausgeben des Hochspannungstreibersignales an ein elektromagnetisches Ventil zu dessen unverzögerter Umschaltung, und
Ausführen eines Umschaltvorganges eines pneumatisch betriebenen Ventils in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang des elektromagnetischen Ventils zur Bewegung des Gasabzugs- Steuerventils in eine Schließstellung.
Detektieren der Metallschmelze mit Hilfe eines Detektionselements, das in dem Gasabzugskanal vorgesehen ist,
Abgabe eines ersten Detektionssignales an eine Steuerschaltung, welches die erste Detektion der ersten Metallschmelze detektiert durch das Detektionselement wiedergibt,
Erzeugen eines Hochspannungstreibersignals in der Steuerschaltung,
Ausgeben des Hochspannungstreibersignales an ein elektromagnetisches Ventil zu dessen unverzögerter Umschaltung, und
Ausführen eines Umschaltvorganges eines pneumatisch betriebenen Ventils in Abhängigkeit von dem Umschaltvorgang des elektromagnetischen Ventils zur Bewegung des Gasabzugs- Steuerventils in eine Schließstellung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3943606A DE3943606C2 (de) | 1988-05-16 | 1989-04-12 | Detektionselement für eine Gasabzugsvorrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-Gießvorrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6485188 | 1988-05-16 | ||
JP15751188 | 1988-06-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3912006A1 true DE3912006A1 (de) | 1989-11-30 |
DE3912006C2 DE3912006C2 (de) | 1994-06-30 |
Family
ID=26405953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3912006A Expired - Fee Related DE3912006C2 (de) | 1988-05-16 | 1989-04-12 | Gasabzugsvorrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-Druckgießmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4986338A (de) |
KR (1) | KR920008558B1 (de) |
DE (1) | DE3912006C2 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0448855A1 (de) * | 1990-03-27 | 1991-10-02 | Ryobi Ltd. | Verfahren zur Rückmeldung der Betätigungsphase einer Gasabzugsanordnung bei einer Einspritzformmaschine und Rückmeldeanordnungen dafür |
EP0473295A2 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | Ryobi Ltd. | Detektoranordnung für geschmolzenes Metall |
EP0475645A2 (de) * | 1990-09-14 | 1992-03-18 | Ryobi Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle einer Entgasungsvorrichtung einer Druckgussmaschine |
EP0936009A1 (de) * | 1998-02-11 | 1999-08-18 | V.D.S. Vacuum Diecasting Service SA | Ventilvorrichtung, insbesondere Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss |
DE19930624A1 (de) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Geesthacht Gkss Forschung | Spritzgießvorrichtung |
DE102013102044A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Entlüftungsvorrichtung für die Entlüftung einer Kavität |
DE102014003491A1 (de) * | 2014-03-14 | 2015-03-05 | Autoliv Development Ab | Formwerkzeug und Verfahren zum Herstellen eines Werkstückes |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2127321T3 (es) * | 1993-10-16 | 1999-04-16 | Mueller Weingarten Maschf | Maquina automatica moldeadora por inyeccion o por presion y procedimiento para el registro del frente de la masa fundida. |
US5531261A (en) * | 1994-01-13 | 1996-07-02 | Rheo-Technology, Ltd. | Process for diecasting graphite cast iron at solid-liquid coexisting state |
US6082438A (en) * | 1997-10-08 | 2000-07-04 | Outboard Marine Corporation | Method and system for the control of a vacuum valve of a vacuum die casting machine |
AUPP060497A0 (en) * | 1997-11-28 | 1998-01-08 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Magnesium pressure die casting |
AUPQ967800A0 (en) * | 2000-08-25 | 2000-09-21 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Aluminium pressure casting |
DE20016166U1 (de) | 2000-09-01 | 2000-12-28 | Gauermann, Jörg, 70794 Filderstadt | Vakuumgerät für Druckgießanlagen |
DE10144945B4 (de) * | 2001-09-12 | 2005-05-04 | Alcan Bdw Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Steuern eines Vakuumventils einer Vakuumdruckgießvorrichtung sowie Vakuumdruckgießvorrichtung |
JP4063223B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2008-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | 電磁駆動式ダイカスト減圧バルブおよびその駆動方法、ダイカスト装置 |
EP1516687B1 (de) * | 2003-08-25 | 2009-10-07 | Fondarex S.A. | Verfahren zum Vakuum Druck- oder Spritzgiessen |
US7631851B2 (en) * | 2007-03-02 | 2009-12-15 | Dubay Richard L | High volume vacuum/vent block for molding and casting systems |
CH700743A1 (de) * | 2009-04-06 | 2010-10-15 | Fondarex Sa | Entlüftungseinrichtung für Giessvorrichtungen. |
US8899302B2 (en) * | 2012-03-22 | 2014-12-02 | Mahase Bhola | Mold valve |
US8424587B1 (en) | 2012-06-05 | 2013-04-23 | Richard L. Dubay | Vacuum/vent block having non-uniform purge passage |
JP5832028B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2015-12-16 | 本田技研工業株式会社 | プレス鋳造装置およびプレス鋳造方法 |
WO2014059623A1 (en) * | 2012-10-17 | 2014-04-24 | Microsoft Corporation | Metal alloy injection molding |
CN103111598B (zh) * | 2013-02-04 | 2015-08-12 | 宁波大红鹰学院 | 感应式压铸模排气装置 |
DE102013018870A1 (de) * | 2013-11-12 | 2015-05-13 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Vorrichtung zum Herstellen eines Formteils in einem Formwerkzeug einer Maschine zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen |
DE102014201900B4 (de) * | 2014-02-03 | 2022-06-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Gussform und Ventilvorrichtung für eine Gussform |
CN105465457B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-12-12 | 广州市型腔模具制造有限公司 | 一种真空压铸系统 |
CN107377926A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 鞍山海望真空系统有限公司 | 压铸真空排气阻滞装置 |
CN111872359B (zh) * | 2020-08-03 | 2021-10-08 | 江苏旭信机械制造有限公司 | 一种抗变形铸造件的等应力辅助冷却浇注装置 |
JP2022149302A (ja) * | 2021-03-25 | 2022-10-06 | 本田技研工業株式会社 | 遮断弁用のキャップ部材、遮断弁用の弁体、遮断弁の製造方法、および遮断弁の弁体の交換方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD146152A1 (de) * | 1979-08-31 | 1981-01-28 | Volkmar Dettmann | Einrichtung zur begrenzung des fuellstandes bei giesseinrichtungen |
JPS6049852A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-19 | Ube Ind Ltd | 金型用ガス抜き装置の制御方法 |
JPS61195853U (de) * | 1985-05-27 | 1986-12-06 | ||
JPS6360059A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-16 | Aisin Seiki Co Ltd | ダイキヤスト金型のガス抜き装置 |
DE3834777A1 (de) * | 1987-10-12 | 1989-04-20 | Ryobi Ltd | Gasentlueftungsanordnung bei hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtungen und verfahren zur gasentlueftung bei hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtungen |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3002886A1 (de) * | 1980-01-28 | 1981-07-30 | Bayrisches Druckguß-Werk Thurner KG, 8015 Markt Schwaben | Druckgiessmaschine und verfahren zum betrieb derselben |
JPS61195853A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-08-30 | Fujitsu Ltd | インクジエツトプリンタ |
US4852634A (en) * | 1987-10-12 | 1989-08-01 | Ryobi Ltd. | Gas venting arrangement in injection molding apparatus and method for venting gas in the injection molding apparatus |
-
1989
- 1989-04-06 US US07/334,373 patent/US4986338A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-12 DE DE3912006A patent/DE3912006C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-12 KR KR1019890004828A patent/KR920008558B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD146152A1 (de) * | 1979-08-31 | 1981-01-28 | Volkmar Dettmann | Einrichtung zur begrenzung des fuellstandes bei giesseinrichtungen |
JPS6049852A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-19 | Ube Ind Ltd | 金型用ガス抜き装置の制御方法 |
JPS61195853U (de) * | 1985-05-27 | 1986-12-06 | ||
JPS6360059A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-16 | Aisin Seiki Co Ltd | ダイキヤスト金型のガス抜き装置 |
DE3834777A1 (de) * | 1987-10-12 | 1989-04-20 | Ryobi Ltd | Gasentlueftungsanordnung bei hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtungen und verfahren zur gasentlueftung bei hochgeschwindigkeits-spritzgiessvorrichtungen |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0448855A1 (de) * | 1990-03-27 | 1991-10-02 | Ryobi Ltd. | Verfahren zur Rückmeldung der Betätigungsphase einer Gasabzugsanordnung bei einer Einspritzformmaschine und Rückmeldeanordnungen dafür |
EP0473295A2 (de) * | 1990-08-31 | 1992-03-04 | Ryobi Ltd. | Detektoranordnung für geschmolzenes Metall |
EP0473295A3 (en) * | 1990-08-31 | 1992-06-17 | Ryobi Ltd. | Molten metal detection sensor |
EP0475645A2 (de) * | 1990-09-14 | 1992-03-18 | Ryobi Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle einer Entgasungsvorrichtung einer Druckgussmaschine |
EP0475645A3 (en) * | 1990-09-14 | 1992-12-09 | Ryobi Ltd. | Method for controlling gas venting arrangement in injection molding apparatus, and device for controlling the same |
EP0936009A1 (de) * | 1998-02-11 | 1999-08-18 | V.D.S. Vacuum Diecasting Service SA | Ventilvorrichtung, insbesondere Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss |
US6158495A (en) * | 1998-02-11 | 2000-12-12 | V.D.S. Vacuum Diecasting Service S.A. | Venting valve device for die casting |
DE19930624A1 (de) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Geesthacht Gkss Forschung | Spritzgießvorrichtung |
DE102013102044A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Entlüftungsvorrichtung für die Entlüftung einer Kavität |
DE102014003491A1 (de) * | 2014-03-14 | 2015-03-05 | Autoliv Development Ab | Formwerkzeug und Verfahren zum Herstellen eines Werkstückes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4986338A (en) | 1991-01-22 |
DE3912006C2 (de) | 1994-06-30 |
KR920008558B1 (ko) | 1992-10-01 |
KR890017023A (ko) | 1989-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3912006C2 (de) | Gasabzugsvorrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-Druckgießmaschine | |
DE69807141T2 (de) | Spritzgiessdüse mit einteiligem Einspritzöffnungseinsatz zum Halten eines zylindrischen Ventils | |
DE69632795T3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausgabe von kleinen Mengen eines flüssigen Materials | |
DE3036233C2 (de) | Entgasunsvorrichtung für eine Druckgießform | |
DE3518635A1 (de) | Druckgussverfahren und -vorrichtung | |
DE10207028A1 (de) | Spritzgießmaschine | |
EP1201335B1 (de) | Einrichtung zur Herstellung von Metall-Druckgussteilen, insbesondere aus NE-Metallen | |
DE3880715T2 (de) | Spritzgussverfahren und einrichtung. | |
DE3879285T2 (de) | Hydraulisches kontrollverfahren fuer werkzeuge. | |
DE69414285T2 (de) | Giessvorrichtungen | |
DE102004023150A1 (de) | Einspritzsystem und Gießverfahren einer Gießmaschine | |
DE60011898T2 (de) | Spritzgiessdüse und spritzgiessverfahren | |
DE68921711T2 (de) | Spritzgiessvorrichtung mit durch Fluidum gekühlten Einsätzen. | |
DE3787507T2 (de) | Vorrichtung zum Entgasen einer Metallgussform. | |
DE10239817A1 (de) | Metallformungsverfahren und -gerät | |
DE3644418C2 (de) | Entgasungsvorrichtung | |
DE69418562T2 (de) | Vorrichtung zum Formen von Kunststoffen | |
DE4313800B4 (de) | Vakuumdruckgussverfahren | |
WO2019101436A1 (de) | Druckkopf für einen 3d-drucker und verfahren zur inbetriebnahme eines druckkopfes eines 3d-druckers | |
DE3834777C2 (de) | Gasentlüftungsanordnung bei Hochgeschwindigkeits-Druckgießvorrichtungen | |
EP0936009B1 (de) | Ventilvorrichtung, insbesondere Entlüftungsventil-Vorrichtung für den Druckguss | |
DE69403029T2 (de) | Vakuumgiessverfahren | |
DE69334000T2 (de) | Spritzgiessmaschine und Verfahren zur Auswerfsteuerung | |
DE69017056T2 (de) | Vorrichtung zum Herstellen von hohlförmigen Artikeln. | |
DE3871558T2 (de) | Entgasungseinrichtung fuer eine metallform. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 3943606 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 3943606 |
|
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3943606 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3943606 Format of ref document f/p: P |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |