DE4344411A1 - Druckgießmaschine - Google Patents
DruckgießmaschineInfo
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- 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
- B22D17/32—Controlling equipment
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgießmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Für die Steuerung der Bewegung eines Gießkolbens einer
Druckgießmaschine ist es u. a. wichtig zu wissen, zu welchem
Zeitpunkt und mit welchem Volumen die Form gefüllt ist. Zwar
ist das Volumen des Formhohlraumes an sich konstant, nicht
jedoch die der Gießbüchse zugeführte Menge an Metall, die
sich im Verlaufe einer längeren Zeit, z. B. durch Schlacken
reste od. dgl. an der Gießpfanne, verändern kann. Nach der
CH-PS 668 385 wird vorgeschlagen, einen Beschleunigungsmesser
für den Gießkolben zu verwenden. Damit lassen sich zwar rela
tiv frühzeitig Aussagen über die Abbremsung des Gießkolbens
am Ende seines Weges treffen, eine Vorhersage am Anfange der
Kolbenbewegung ist jedoch nicht möglich.
Während für die Niveaubestimmung einer Metallschmelze bei
größeren Öfen bereits die verschiedensten Vorschläge gemacht
wurden, ist die Situation bei Druckgießmaschinen, und insbe
sondere bei Kaltkammer-Druckgießmaschinen, deswegen be
sonders heikel, weil der Platz für größere Einbauten nicht
zur Verfügung steht. Deshalb wurde in der DE-A-41 12 753 der
Vorschlag gemacht, den Sensor für die Bestimmung des Füll
volumens an einer von der Gießbüchse an sich entfernten
Stelle anzuordnen und das Volumen aus der Ferne mittels elek
tromagnetischer Strahlung und Laufzeitmessung zu erfassen.
Allerdings sind die Möglichkeiten der Anordnung des Sensors
so weit außerhalb des Bereiches von Hantierungseinrichtungen
für die Beschickung der Maschine nur beschränkt, so daß der
Sensor stets der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt ist.
Was aber noch schwerer wiegt, ist, daß die Laufzeitmessung
mittels elektromagnetischer Strahlung - nicht zuletzt auf
grund der dabei zu erfassenden kurzen Zeiten - relativ unge
nau ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meß
anordnung zur Messung des in eine Gießbüchse einer Druck
gießmaschine eingefüllten Metallvolumens derart auszubilden,
daß der Bereich oberhalb der Einfüllöffnung der Gießbüchse
von Sensorikteilen freibleibt. Dies sollte erreicht werden,
um einen ungestörten Betrieb bzw. Befüllung der Maschine zu
erreichen und die Sensorik nicht einer Gefährdung auszu
setzen, was letztlich zu verfälschten Messergebnissen und
damit Ausschußware führen würde. Aufgrund der ungünstigen
Umgebungsverhältnisse im Bereich der Maschine sollte Abstand
von der Verwendung elektrooptischer Sensoren, Messeinrich
tungen etc. genommen werden.
Die Lösung der mit der Erfindung gestellten Aufgabe erfolgt
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
Durch diese Konstruktion wird in vorteilhaft einfacher Weise
eine Volumenbestimmung bzw. Volumenkontrolle möglich, ohne
daß Beschränkungen im Hantierungsbereich der Maschine ent
stehen bzw. daß die Messeinrichtung der Gefahr von Beschädi
gungen ausgesetzt ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die Merkmale des Anspruches 2 vorgeschlagen. Auf Grundlage
dieser Meßtechnologie kann die Messeinrichtung an einer
optimal geschützten Stelle der Maschine - z. B. an der Un
terseite der Gießbüchse - angeordnet werden.
Besonders einfach und störungssicher kann diese Messeinrich
tung nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er
findung gemäß Anspruch 3 ausgebildet werden.
Es sind nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Auch nach
dieser Meßtechnologie kann zuverlässig und mit geringem
baulichen Aufwand die erforderliche Volumenmessung vorge
nommen werden. Insbesondere trifft dies auch für eine erfin
dungsgemäße Ausgestaltung nach einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung entsprechend dem Anspruche 5
zu.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden nach einer be
vorzugten Ausführungsform zur Erfassung des Volumens an Me
tallschmelze bereits beim Einfüllen in die Gießbüchse unter
Berücksichtigung des bereits in der Gießbüchse eingebrachten
Metalls die Merkmale des Anspruches 6 vorgeschlagen.
Um das Messergebnis der Volumenbestimmung zu optimieren bzw.
gegebenenfalls auch zu präzisieren, werden nach einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die
Merkmale des Anspruches 7 vorgeschlagen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand von
unter Bezugnahme der einzigen Figur der Zeichnung bespro
chenen Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung ist eine Gießbüchse 1 dargestellt, die zwi
schen einer Aufspannplatte 2 und einer stationären Formplatte
3 eingespannt ist. An die stationäre Form 3 ist die zugehö
rige bewegliche Form 4 angelegt. Diese bildet mit der statio
nären Form 3 einen verengten Anschnitt 5.
Die Gießbüchse 1 besitzt in üblicher Weise eine Einfüll
öffnung 6 und bildet eine Führung für einen Gießkolben 7,
der in üblicher Weise von einem Antriebskolben 8 angetrieben
ist. Der Antriebskolben 8 ist über Leitungen 9, 10 mit einer
Steuereinrichtung 11 verbunden.
Während all diese Teile herkömmlicher Natur sind, sind an der
Gießbüchse 1, und zwar an deren Mantelfläche, gemäß der
Zeichnung drei verschiedene Messeinrichtungen 12, 13, 14
angeordnet, die alle zusammen oder jeweils für sich (oder nur
zwei davon) verwirklicht sein können. Jede dieser Messein
richtungen 12 bis 14 ist mit der Steuereinrichtung 11 ver
bunden, um dieser das Volumen der in die Gießform 1 einge
füllten Metallschmelze 15 mitzuteilen. Da das Volumen des an
den Anschnitt 5 anschließenden Formhohlraumes 16 bekannt
bzw. konstant ist, hängt die Endposition des gegen den Form
hohlraum 16 vorzuschiebenden Kolbens 7 von der Einfüllmenge
an flüssigem Metall 15 in die Gießbüchse 1 ab. Kurz vor die
ser Endposition ist der Kolben 7 durch die Steuereinrichtung
11 abzubremsen.
Im Falle der Messeinrichtung 12 handelt es sich um einen Ul
traschallgeber 17 in einem Gehäuse 18, der die Lage der
Grenzfläche zwischen dem flüssigen Metall 15 und der darüber
liegenden Luft mittels Laufzeitmessung mißt, indem er sowohl
als Sender für Ultraschallimpulse als auch als Empfänger be
trieben wird. Zu diesem Zwecke ist eine an sich bekannte
Laufzeitmesseinrichtung 19 vorgesehen, die selbst eine
Recheneinrichtung für die Berechnung des Volumens an flüs
sigem Metall 15 enthalten kann, obwohl es bevorzugt ist, wenn
diese Recheneinrichtung in der Steuereinrichtung 11 vorgese
hen ist. Dabei kann die Recheneinrichtung in vereinfachter
Form als bloße Tabelle vorgesehen sein, in die das gemessene
Niveau (Grenzfläche) der Metallfläche eingegeben und das zu
gehörige Volumen ausgelesen wird. Es ist ersichtlich, daß
die Messeinrichtung 12 an einer besonders geschützten Stelle
unterbringbar ist, nämlich an der Unterseite der Gießbüchse
1 bzw. daß der Raum oberhalb der Einfüllöffnung 6 bei Anord
nung einer Messeinrichtung 12 frei von allenfalls behindern
den und/oder beschädigbaren Teilen ist.
Die Messung kann aber auch mit Hilfe einer Mikrowellensonde
13 erfolgen, die dann zweckmäßig in eine Bohrung 20 der
Gießbüchse 1 eingesetzt wird, und zwar mit ihrem abgewin
kelten Kopfteil, an den ein lediglich strichliert angedeu
teter Antennenteil 21 angeschlossen ist. Gegenüber dem Innen
raum der Gießbüchse 1 ist die Bohrung 20 zweckmäßig durch
einen Stopfen 22, insbesondere aus Keramikmaterial, abge
schlossen.
Die Messeinrichtung 13 besteht also aus einem Hohlleiter mit
einer am Teil 21 angebrachten Antenne, wobei die Auswertung
im wesentlichen ebenfalls über die Laufzeit erfolgt. Hier
wird zweckmäßig das Dopplerprinzip angewandt. Es versteht
sich aber, daß die relativ längere Laufzeit eines Ultra
schallmessers 12 potentiell eine höhere Genauigkeit erzielbar
ist. Das Mikrowellen-Meßgerät 13 besitzt an der Achse der
Antenne Kreuzkopplungseinrichtungen, die einen Teiles des
vorlaufenden bzw. des reflektierten Signales auskoppelt, so
wie eine mit diesen Kreuzkopplungseinrichtungen verbundene
Überlagerungs-Kopplungseinrichtung, wenn nach dem Doppler
prinzip gearbeitet werden soll.
Entweder an der Stelle der Messeinrichtung 12, der Mess
einrichtung 13, im kolbenseitigen Gießbüchsenendbereich oder
(bevorzugt) im Bereiche der Einfüllöffnung 6 und rund um
diese angebracht, kann eine Wirbelstrom-Messeinrichtung 14
vorgesehen sein. Gegebenenfalls besteht zumindest ein Teil
der Gießbüchsenwandung, an die die Wirbelstrom-Messeinrich
tung 14 anschließt, aus nicht magnetischem Material, wie
etwa Keramik. Denn je nach dem Füllungsgrade der Gießbüchse
1 wird sich aufgrund der Leitfähigkeit der Metallschmelze 15
ein unterschiedlicher Wechselstromwiderstand an der, hier
rund um die Einfüllöffnung 6 herum angeordneten, Wechsel
stromspule ergeben. Diese Inpedanzänderung ist dem Abstande
des Meßobjektes, d. h. der Oberfläche der Schmelze 15 propor
tionales und vorteilhafterweise auch lineares, Signal. Dieses
Signal wird einer Auswertestufe 23 zugeführt, die vorteilhaft
über ein (nicht dargestelltes) temperaturempfindliches Glied
eine Temperaturkompensation durchführt, wie dies an sich be
kannt ist. Falls jedoch stets mit demselben Metall und im
wesentlichen gleichbleibenden Temperaturen gearbeitet wird,
kann eine Temperaturkompensation entfallen.
Die Messeinrichtung 14 umfaßt gegebenenfalls ein Eich-Sen
sorteil, das ein, beispielsweise von der Gießbüchsenwand
herrührendes, Referenzsignal liefert und ein Mess-Sensorteil,
das ein vom Niveau der Metallschmelze abhängiges Signal lie
fert. Sowohl eine in der Einfüllöffnung 6 angeordnete, als
auch eine die Gießbüchse 1 umschließende Messeinrichtung 14,
kann als ein- bzw. aufsetzbares Ringelement ausgebildet
sein.
Wenn auch anhand der Zeichnung drei verschiedene, am Mantel
der Gießbüchse anbringbare Messeinrichtungen 12 bis 14 ge
schildert wurden, so versteht es sich, daß eine einzige sol
che Messeinrichtung genügen mag. Anderseits kann die An
ordnung auch so getroffen sein, daß eine der Messeinrich
tungen, insbesondere die Wirbelstrom-Messeinrichtung 14,
angewendet wird und gegebenenfalls eine zweite zur Bildung
eines Mischsignales bzw. allenfalls für eine Korrektur ver
wendet wird.
Claims (7)
1. Druckgießmaschine, insbesondere Kaltkammer-
Druckgießmaschine, mit einem in einer Gießbüchse gelagerten
Gießkolben zum Eindrücken von Metallschmelze in einen Form
hohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des in
die Gießbüchse (1) eingebrachten Volumens von Metallschmelze
(15) mindestens eine, unmittelbar am Mantel der Gießbüchse
(1) angebrachte Volumen-Messeinrichtung (12, 13, 14) vorgese
hen ist, deren Ausgangssignal einem Steuereingang einer
Steuereinrichtung (11) zugeführt ist, welche insbesondere zur
Abbremsung des Gießkolbens (7) vor dem Erreichen seiner dem
Formhohlraum (16) zugewandten Endposition in der Gießbüchse
(1) über Steuerleitungen (9, 10) mit einem Antriebskolbenag
gregat (8) für den Gießkolben (7) verbunden ist.
2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Volumenmess-Einrichtung (12, 13),
vorzugsweise ein Ultraschall- oder Mikrowellen-Impulslauf
zeitmess-System, am Mantel der Gießbüchse (1) angeordnet ist
und zur Ermittlung der Füllhöhe der Metallschmelze (15) in
der Gießbüchse (1) bzw. im Formhohlraum vorgesehen ist.
3. Druckgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein strahlungselektrischer
Sende- und Empfangswandler (13), wie eine Antenne für Mikro
wellenstrahlung, einen vorzugsweise abgewinkelten, Antennen
teil (21) aufweist und mit Kreuzkopplungseinrichtungen aus
gerüstet ist, die einen Teil des vorlaufenden bzw. reflek
tierten Signales auskoppeln.
4. Druckgießmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Volumenmeß-
Einrichtung eine (13) an der Gießbüchse (1) bzw. eine durch
eine Bohrung (20) in der Wandung der Gießbüchse (1) auf die
Metallschmelze (15) gerichtete Mikrowellensonde vorgesehen
ist, welche Sonde die Sende- und Empfangsantenne eines den
Dopplerfrequenzverschiebungs-Effekt erfassenden Bewegungssen
sors ist.
5. Druckgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antenne einen vorzugsweise abgewinkel
ten Antennenteil (21) aufweist und mit Kreuzkopplungseinrich
tungen sowie mit einer mit diesen Kreuzkopplungseinrichtungen
verbundene Überlagerungskopplungseinrichtung ausgerüstet ist.
6. Druckgießmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Volumen-Messein
richtung (14) eine, vorzugsweise im Bereiche einer Einfüll
öffnung (6) für Metallschmelze (15), am Mantel der Gieß
büchse (1) angeordnete Wirbelstrom-Messeinrichtung, vorzugs
weise in Form einer um diese Einfüllöffnung (6) herum ange
ordneten Wechselstromspule, vorgesehen ist, deren Impedanz
durch das durch die Einfüllöffnung (6) erbrachte und bereits
in der Gießbüchse bzw. im Formhohlraum befindliche Volumen
der Metallschmelze (15) bestimmt wird und in funktionellem
Zusammenhang zum Füllvolumen steht.
7. Druckgießmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Volumenmeß
einrichtungen (12, 13, 14), insbesondere die Wirbelstrom-
Messeinrichtung (14) als Hauptmesseinrichtung vorgesehen ist,
und die Meßwerte mindestens einer der weiteren Volumen-
Meßeinrichtungen (12, 13) zur Bildung von Korrekturwerten
bzw. zur Bildung von Mischsignalen für die Volumenbestimmung
vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
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DE19934344411 DE4344411C2 (de) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Druckgießmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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DE4344411A1 true DE4344411A1 (de) | 1995-06-29 |
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Family
ID=6506166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934344411 Expired - Fee Related DE4344411C2 (de) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Druckgießmaschine |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4344411C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19832192A1 (de) * | 1998-07-17 | 2000-01-20 | Audi Ag | Verfahren zur Zuführung von Metallschmelze zu einer Füllkammer einer Gußanlage und Gußanlage zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4028918A1 (de) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Mueller Weingarten Maschf | Dosier- und beschickungseinrichtung fuer druckgiessmaschinen |
DE4112753A1 (de) * | 1991-04-19 | 1992-10-22 | Mueller Weingarten Maschf | Verfahren zur regelung von giessparametern in einer druckgiessmaschine |
-
1993
- 1993-12-24 DE DE19934344411 patent/DE4344411C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19832192A1 (de) * | 1998-07-17 | 2000-01-20 | Audi Ag | Verfahren zur Zuführung von Metallschmelze zu einer Füllkammer einer Gußanlage und Gußanlage zur Durchführung des Verfahrens |
DE19832192B4 (de) * | 1998-07-17 | 2010-11-04 | Audi Ag | Gussanlage sowie Verfahren zur Zuführung von Metallschmelze zu einer Füllkammer einer Gussanlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4344411C2 (de) | 2002-10-24 |
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Date | Code | Title | Description |
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