EP0160921B1 - Die-casting machine or injection-moulding machine - Google Patents

Die-casting machine or injection-moulding machine Download PDF

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EP0160921B1
EP0160921B1 EP85105266A EP85105266A EP0160921B1 EP 0160921 B1 EP0160921 B1 EP 0160921B1 EP 85105266 A EP85105266 A EP 85105266A EP 85105266 A EP85105266 A EP 85105266A EP 0160921 B1 EP0160921 B1 EP 0160921B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
machine
stage
pressure
piston
Prior art date
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Expired
Application number
EP85105266A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0160921A3 (en
EP0160921A2 (en
Inventor
Werner Brugger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP0160921A2 publication Critical patent/EP0160921A2/en
Publication of EP0160921A3 publication Critical patent/EP0160921A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0160921B1 publication Critical patent/EP0160921B1/en
Expired legal-status Critical Current

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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

Definitions

  • the invention relates to a pressure or injection molding machine with a drive device determining the injection pressure when filling the cavity of a mold for the movement of a piston device in a housing of a predetermined volume, the amount of the molding material pressed into the mold cavity per unit of time from the speed of the movement of the piston device within the housing is dependent, with a pressure sensor for the injection pressure and a sensor for the speed of the piston device.
  • a piston device for pressing in the casting material, which is formed in one case by the casting piston and in the other case by a piston-like extruder screw.
  • a drive device is provided, which is generally formed by a casting drive, optionally with a multiplier piston.
  • the housing mentioned is the casting chamber which receives the plunger in the case of die casting machines and the injection cylinder in the case of injection molding machines.
  • Such machines often have at least one pressure transmitter for control and / or display purposes, which often comprises two pressure sensors arranged on the drive cylinder to determine a differential pressure. Furthermore, a displacement sensor and a timer are provided, as described for example in DE-A-3142811. Both parameters determine the actual casting performance of the machine.
  • the maximum casting performance has been determined once and for all in the laboratory, and occasionally also in the laboratory, the areas in which the machine's effectively used performance could lie.
  • the measurement under laboratory conditions often did not correspond to the conditions of the harsh day-to-day operation, on the other hand, disruptions of various kinds could lead to the theoretically calculated effective casting performance being significantly exceeded. Therefore, the parameters of the machine had to be set from the outset in such a way that the actual casting output was at a corresponding distance from the maximum possible target casting output. However, this also made it no longer possible to achieve a high percentage of the target casting performance.
  • DE-A-3329705 published in the priority interval, is also concerned with controlling the phases during the injection of the molten metal and thereby obtaining measured values with the least possible delays and disturbance variables, in order to keep short Achieve phases and high product quality.
  • a check of the product quality is only possible empirically. H. It largely depends on the art of the operating personnel how the measurement parameters obtained are used to improve the quality. Specifically, the pressure is monitored in the post-compression phase, and temperature and displacement sensors can also be provided if necessary. However, there is no provision for linking the signals from all of these sensors to determine the actual casting power.
  • the invention has for its object to increase the productivity and quality of the products by a constant control of the performance, key data. According to the invention, this is achieved by the features of the characterizing part of claim 1.
  • the evaluation device can optionally also be formed by a control device, but in practice the actual casting performance depends to a large extent on the shape of the shape, for example on the geometry of the section , so that it will usually be preferred if the evaluation device has a display device.
  • the evaluation device can have, for example, an interrupter switch for operating the machine or only a part thereof (for example for driving the piston device).
  • falling below a predetermined lower threshold value can also be of interest in order to give the operating personnel the opportunity to improve productivity.
  • the alarm device can be both a visual and an acoustic one.
  • the invention also relates to a method according to the preamble of claim 9.
  • the primary aim of this method is to prevent a format menu as it then occurs. if the casting performance or the related force that acts in the sense of a gaping of the mold halves outweighs the closing pressure. Towards the end of the mold filling phase, the casting performance is primarily determined by the casting pressure, since when the mold is filled, the piston device has almost no movement to carry out. In this case, the actual casting performance would be determined practically solely by the pressure. Regardless of how the casting performance is determined, the format menu can be avoided by the features of the characterizing part of claim 9. Such a method can be carried out with the aid of a pressure or injection molding machine with the features of claim 10.
  • a die casting machine 1 has in the usual way a casting chamber 2, in which a casting piston 3 is displaceable. To control the movement of the casting piston 3, a casting drive cylinder 4 is provided, in which a casting drive piston 5 can be displaced in a manner known per se by supplying hydraulic fluid. The drive piston 5 is connected to the casting piston 3 via a relatively long piston rod 6. Metal melt filled in via an opening 35 can be injected into the cavity 37 between fixed and movable form 38 or 39 via a gate 36.
  • a pressure sensor 7, 8 is arranged in front of and behind the drive piston 5 as a pressure transmitter for the differential pressure between the two piston sides in the drive cylinder 4. It goes without saying that the injection pressure of the liquid casting material in front of the casting piston 3 can thus be determined, and that other arrangements of individual or more pressure sensors are also possible for determining this injection pressure. So it is conceivable to use a single sensor, for. B. to measure by strain gauges.
  • an arm 9 projecting approximately perpendicular to its longitudinal axis is provided on the piston rod 6 and carries a part 10 of a, for example capacitive sensor 11, which can be displaced parallel to the piston rod 6, for measuring the path of the piston rod 6.
  • the displaceable part 10 can have a relatively fine scale division, which is opposed by an optical reading device as an incremental encoder.
  • the displaceable part 10 could be made of metal and provided with teeth, the movement of which is used inductively for path measurement.
  • the piston rod 6 itself could also be provided with markings or bear such on a rod protruding from the cylinder 4 on the right-hand side of FIG. 1.
  • k is a constant dependent on the dimensions of the piston drive device and the casting chamber, which may optionally also be omitted in the formula, although their use gives more meaningful results and is therefore preferred.
  • the computing stage X is merely a multiplication stage.
  • the output signal of this computing stage X can now preferably be fed to a comparator stage 13, which compares the ACTUAL power with a TARGET value.
  • This TARGET value corresponds to the maximum casting power, as will be explained later with reference to FIG. 2, and is determined with the aid of the values from a TARGET value transmitter S.
  • the comparator stage 13 calculates what percentage of the maximum power is the actual power. In stage 13, therefore, essentially only a multiplication is carried out by a factor dependent on the machine and the diameter of the casting piston 3 used.
  • the output signal corresponding to this multiplication corresponds to the percentage of the actual casting power compared to the maximum casting power.
  • a display device 14 in the form of a device cabinet can now be assigned to the die casting machine 1 and the output signal of the comparator stage 13 can be fed to a simple pointing device 15, for example a galvanometer device.
  • the circuit is expediently such that the output signal of the comparator stage 13 is retained for a predetermined time at the output of this stage 13, so that the pointer position of the pointer device 15 is stable during this predetermined time.
  • ke can be connected to the output of the comparator stage 13, a memory 16.
  • the output signal coming from the computing stage X is fed to a coordinate converter 17, which forms the coordinates for the horizontal or vertical deflection of a display device 18 based on the size of the output signal of the computing stage X.
  • the signal from the coordinate converter 17 can, for example, simply be supplied to the deflection system 19 of the display device 18 in order to place a light spot Peff on the display 18 in a position corresponding to the output signal of the computing stage X.
  • the screen 18 can carry a glued-on diagram D, so that the position of the point Pfeif makes its position vis-à-vis this diagram D visible.
  • This diagram D is shown in FIG. 2 on an enlarged scale and with addition to the explanation.
  • a memory module M for example a ROM or a ram
  • the angle and the course of the line that limits the maximum casting performance can be set with the aid of two setting buttons 20 (if necessary also with the aid of number keys) L can be changed.
  • a converter or memory stage 21 can be connected to the output of the coordinate converter 17 in order to be able to record the point Peff in the correct ratio to the diagram D supplied by the module M or for a longer period.
  • the output of this stage 21 may not only with the deflection system 19, but with the picture tube 22 itself, for. B. be connected via the module M, the tube 22 being operated in the manner of a television tube.
  • FEIF from the position of the point P relative to diagram D can be read or estimate, although already the ratio of the actual casting capacity to the maximum NOMINAL casting capacity, but it may be desirable on the screen 18 may also be able to read the exact percentage.
  • the character generator C the percentages corresponding to the output signal of the comparator stage 13 are displayed at a predetermined location on the screen 18, in particular in the upper right corner thereof, as is illustrated by the numerical field 23.
  • a switchover device is preferably 24 is provided, with the aid of which at least the display device 18 (possibly also the pointing device 15) can be connected to at least one second line 25 carrying a signal to be displayed.
  • the line 25 is an output line from the computing stage v and therefore carries the speed signal for the casting piston 3 Diagram of the speed curve is available for each shot.
  • the stage 21 is also expediently designed as a storage stage, so that after each shot, by actuating a switch 27, both the one and the other diagram can be brought to the screen 18.
  • an actuating button 28 is provided, which is expediently lockable in a manner not known, known per se, in the position shown in FIG. 1, which is pressed against the action of a spring (not shown). By releasing the catch, the actuation button 28 returns to its normal position, in which the tube 22 is connected to the line 25.
  • the actuation button 28 may, for example, be connected to an oblique cam surface 29 through which the switch 27 can be actuated.
  • an alarm indicator 30 is provided, which can be designed as an optical and / or acoustic signal transmitter. In the event that the point P leff moves too close to the line L and thereby exceeds a TARGET value (corresponding to a line running parallel to the line L), this may trigger a signal at the output of a threshold value transmitter 31 which switches on the alarm display 30 .
  • this threshold value is a TARGET value line running parallel to the line L of the diagram and specifically on the side of the line L facing the zero point thereof, the threshold value transmitter 31 is self-evident not just a threshold switch like a Schmitt trigger.
  • an adjusting device 32 can be provided. With the aid of this setting device 32, the distance of the line L (cf. FIG. 2) which limits the maximum casting power can be adjusted from the line 33 which determines the threshold value of the threshold value transmitter 31.
  • a further threshold value stage can be connected to the output of the comparator stage 13, as a result of which a lower threshold value is established.
  • the further threshold value stage can then be connected to the alarm display 30 or a further alarm display in order to indicate that a predetermined minimum power has been undershot and to make the operating personnel aware that the machine 1 is not being optimally used.
  • a single threshold transmitter 3 can define the upper threshold line 33 and also a lower parallel line to be shifted to the line 33 against the zero point of the diagram D.
  • an additional alarm display may therefore be provided for the lower threshold value line, but individual display devices 15, 18 or 30 can also be omitted if desired.
  • Diagram D can simply be shown on screen 18 together with point Peff , as can be seen in FIG. 1. However, additional lines that facilitate understanding can also be represented, as will now be described with reference to FIG. 2.
  • a line W the so-called form resistance line, drawn from the zero point to the operating point P leff and also extended to the line L, gives the maximum Operating point P lmax , which corresponds to 100 percent power. More precisely, it is a rectangle R drawn to the axes of the diagram from the point P lmax found by the shape resistance line W, the area of which corresponds to the maximum casting power. In contrast, the actual casting capacity corresponds to a rectangle r, which is drawn from the operating point P laff to the axes of the diagram. Therefore, the display visible on the pointing device 15 or in the display field 23 of FIG.
  • the shape resistance line W possibly also the rectangle r and / or the rectangle R or the effective operating pressure PcMeff or the effective volume flow QMeff can also be displayed on the screen 18 in FIG. 1.
  • the circuit shown in FIG. 1 can also be used for control purposes, for example by connecting to the output of Threshold level 31 an interrupter switch for switching off the die casting machine 1 is connected. In this way, poor quality can certainly be prevented without relying on the operator's attention. It would also be conceivable to merely interrupt the drive for the casting piston 3.
  • Another possibility for the evaluation consists in comparing the output signal of the computing stage X with a signal corresponding to the closing force of the machine 1 in order to recognize a so-called format menu in good time.
  • a circuit corresponding to the alarm indicator 30 with a threshold value transmitter and / or a shutdown device for the machine 1 can be connected to such a comparison stage in the event that there is a risk of format framing, ie a slight gaping of the mold halves 38, 39.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einem Druckgeber für den Einpressdruck und einem Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung.The invention relates to a pressure or injection molding machine with a drive device determining the injection pressure when filling the cavity of a mold for the movement of a piston device in a housing of a predetermined volume, the amount of the molding material pressed into the mold cavity per unit of time from the speed of the movement of the piston device within the housing is dependent, with a pressure sensor for the injection pressure and a sensor for the speed of the piston device.

Sowohl bei Druck- als auch bei Spritzgiessmaschinen ist zum Einpressen des Giessmaterials eine Kolbeneinrichtung vorgesehen, die in dem einen Falle vom Giesskolben, im anderen Falle von einer kolbenartig betätigten Extruderschnekke gebildet ist. Für die Bewegung dieser Kolbeneinrichtung ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die im allgemeinen von einem Giessantrieb, gegebenenfalls mit einem Multiplikatorkolben gebildet ist. Das erwähnte Gehäuse ist bei Druckgiessmaschinen die den Giesskolben aufnehmende Giesskammer, bei Spritzgiessmaschinen der Spritzzylinder.In both pressure and injection molding machines, a piston device is provided for pressing in the casting material, which is formed in one case by the casting piston and in the other case by a piston-like extruder screw. For the movement of this piston device, a drive device is provided, which is generally formed by a casting drive, optionally with a multiplier piston. The housing mentioned is the casting chamber which receives the plunger in the case of die casting machines and the injection cylinder in the case of injection molding machines.

Derartige Maschinen besitzen häufig zu Regel-und/oder Anzeigezwecken wenigstens einen Druckgeber, der oft zur Ermittlung eines Differenzdruckes zwei am Antriebszylinder angeordnete Drucksensoren umfasst. Ferner ist ein Weggeber und ein Zeitgeber vorgesehen, wie dies beispielsweise in der DE-A-3142811 beschrieben ist. Beide Parameter determinieren die tatsächliche Giessleistung der Maschine.Such machines often have at least one pressure transmitter for control and / or display purposes, which often comprises two pressure sensors arranged on the drive cylinder to determine a differential pressure. Furthermore, a displacement sensor and a timer are provided, as described for example in DE-A-3142811. Both parameters determine the actual casting performance of the machine.

Dort, wo es auf hohe Produktivität und Qualität der Erzeugnisse ankam, hat man schon bisher labormässig die maximale Giessleistung ein für allemal bestimmt und sich ebenso labormässig gelegentlich auch darüber orientiert, in welchem Bereiche die effektiv genutzte Leistung der Maschine liegen könnte. Die Messung unter Laborbedingungen entsprach aber einerseits oft nicht den Bedingungen des rauhen Betriebsalltages, anderseits konnten Störungen verschiedenster Art dazu führen, dass die theoretisch errechnete effektive Giessleistung wesentlich überschritten wurde. Daher mussten die Parameter der Maschine von vorneherein so eingestellt werden, dass die IST-Giessleistung von der maximal möglichen SOLL-Giessleistung einen entsprechenden Abstand besass. Damit war es aber auch nicht mehr möglich, einen hohen Prozentsatz der SOLL-Giessleistung zu erreichen.Wherever high productivity and product quality were important, the maximum casting performance has been determined once and for all in the laboratory, and occasionally also in the laboratory, the areas in which the machine's effectively used performance could lie. On the one hand, the measurement under laboratory conditions often did not correspond to the conditions of the harsh day-to-day operation, on the other hand, disruptions of various kinds could lead to the theoretically calculated effective casting performance being significantly exceeded. Therefore, the parameters of the machine had to be set from the outset in such a way that the actual casting output was at a corresponding distance from the maximum possible target casting output. However, this also made it no longer possible to achieve a high percentage of the target casting performance.

Auch in der im Prioritätsintervall veröffentlichten DE-A-3329705 geht es - ähnlich wie bei der DE-A-3142811 - darum, eine Steuerung der Phasen beim Einspritzen des schmelzflüssigen Metalles vorzunehmen und dabei Messwerte mit möglichst geringen Verzögerungen und Störgrössen zu gewinnen, um kurze Phasen und hohe Produktqualität zu erreichen. Allerdings ist dabei eine Überprüfung der Produktqualität nur empirisch möglich, d. h. es hängt weitgehend von der Kunst des Bedienungspersonals ab, wie die gewonnenen Messgrössen zur Verbesserung der Qualität eingesetzt werden. Konkret wird dabei der Druck in der Nachverdichtungsphase überwacht, wobei gegebenenfalls auch Temperatur- und Wegsensoren vorgesehen sein können. Eine Verknüpfung der Signale all dieser Sensoren zur Ermittlung der IST-Giessleistung ist jedoch nicht vorgesehen.Similar to DE-A-3142811, DE-A-3329705, published in the priority interval, is also concerned with controlling the phases during the injection of the molten metal and thereby obtaining measured values with the least possible delays and disturbance variables, in order to keep short Achieve phases and high product quality. However, a check of the product quality is only possible empirically. H. It largely depends on the art of the operating personnel how the measurement parameters obtained are used to improve the quality. Specifically, the pressure is monitored in the post-compression phase, and temperature and displacement sensors can also be provided if necessary. However, there is no provision for linking the signals from all of these sensors to determine the actual casting power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktivität und Qualität der Erzeugnisse durch eine ständige Kontrollmöglichkeit der Leistungs, kenndaten zu erhöhen. Dies erfolgt erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1. Dabei kann die Auswerteeinrichtung gegebenenfalls auch von einer Regeleinrichtung gebildet sein, doch ist die IST-Giessleistung in der Praxis in hohem Masse von der Ausbildung der Form, etwa von der Geometrie des Abschnittes, abhängig, so dass es meist bevorzugt sein wird, wenn die Auswerteeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung aufweist.The invention has for its object to increase the productivity and quality of the products by a constant control of the performance, key data. According to the invention, this is achieved by the features of the characterizing part of claim 1. The evaluation device can optionally also be formed by a control device, but in practice the actual casting performance depends to a large extent on the shape of the shape, for example on the geometry of the section , so that it will usually be preferred if the evaluation device has a display device.

Obwohl es an sich möglich ist, die Errechnung der IST-Giessleistung auf Basis des Druckes des Druckmediums für die Antriebsvorrichtung und der Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung durchzuführen, ist es bevorzugt, wenn die Merkmale des Anspruches 2 erfüllt sind, wodurch man aussagekräftigere Auswertungen unter Berücksichtigung der erwähnten Ausschnittsgeometrie erhält.Although it is possible per se to calculate the actual casting power on the basis of the pressure of the pressure medium for the drive device and the speed of the piston device, it is preferred if the features of claim 2 are fulfilled, as a result of which more meaningful evaluations are taken into account, taking into account the aforementioned Cutout geometry received.

Besonders zweckmässig ist, wenn die Merkmale des Anspruchs 3 verwirklicht sind. Dadurch wird eine Gegenüberstellung von SOLL- und IST-Leistung durchgeführt und im Falle einer Anzeigeeinrichtung gemäss Anspruch 4, dem Personal deutlich das Verhältnis vor Augen geführt. Die Anzeige kann bevorzugt sogar in der Form erfolgen, dass die Anzeigeeinrichtung eine bei der Über- und/ oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert ansprechende Alarmeinrichtung aufweist. Würde nämlich die Maschine im Betrieb nahe der maximal möglichen Giessleistung arbei- 'ten, so ist die Gefahr schlechter Qualität und von Ausschussware gegeben, wobei etwa durch Änderung des Anschnittes der Form, durch Erhöhen bzw. Vermindern des Giessdruckes od.dgl. Abhilfe geschaffen werden kann. Ist aber die Form schon länger einwandfrei in Betrieb, so können sich solche Überschreitungen aufgrund von Störungen, etwa an der Kolbeneinrichtung, ergeben. Für solche Fälle kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Unterbrecherschalter für den Betrieb der Maschine oder nur eines Teiles derselben (z. B. für den Antrieb der Kolbeneinrichtung) aufweisen. Aber auch das Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Schwellwertes kann von Interesse sein, um dem Bedienungspersonal die Möglichkeit zu geben, die Produktivität zu verbessern. Die Alarmeinrichtung kann dabei sowohl eine visuelle als auch eine akustische sein.It is particularly useful if the features of claim 3 are realized. This compares the target and actual performance and, in the case of a display device according to claim 4, clearly shows the staff the relationship. The display can preferably even be made in such a way that the display device has an alarm device which responds to the SET value when a predetermined percentage of the ACTUAL power is exceeded and / or fallen below. If the machine were to work in the vicinity of the maximum possible casting performance, there is a risk of poor quality and rejects, such as by changing the shape of the gate, increasing or decreasing the casting pressure or the like. Remedy can be created. However, if the shape has been in perfect operation for a long time, such exceedances can result from faults, for example in the piston device. For such cases, the evaluation device can have, for example, an interrupter switch for operating the machine or only a part thereof (for example for driving the piston device). However, falling below a predetermined lower threshold value can also be of interest in order to give the operating personnel the opportunity to improve productivity. The alarm device can be both a visual and an acoustic one.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 9. Bei diesem Verfahren geht es in erster Linie darum, ein Formatmen zu verhindern, wie es dann auftritt, wenn die Giessleistung bzw. die damit zusammenhängende und im Sinne eines Auseinanderklaffens der Formhälften wirkenden Kraft gegenüber dem Schliessdruck überwiegt. Gerade gegen Ende der Formfüllphase wird die Giessleistung in erster Linie durch den Giessdruck bestimmt, da bei gefüllter Form die Kolbeneinrichtung fast keine Bewegung mehr auszuführen hat. In diesem Falle würde die IST-Giessleistung praktisch alleine durch den Druck bestimmt. Unabhängig davon aber, wie die Giessleistung bestimmt wird, lässt sich das Formatmen durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 9 vermeiden. Ein solches Verfahren kann mit Hilfe einer Druck- oder Spritzgiessmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 10 durchgeführt werden.The invention also relates to a method according to the preamble of claim 9. The primary aim of this method is to prevent a format menu as it then occurs. if the casting performance or the related force that acts in the sense of a gaping of the mold halves outweighs the closing pressure. Towards the end of the mold filling phase, the casting performance is primarily determined by the casting pressure, since when the mold is filled, the piston device has almost no movement to carry out. In this case, the actual casting performance would be determined practically solely by the pressure. Regardless of how the casting performance is determined, the format menu can be avoided by the features of the characterizing part of claim 9. Such a method can be carried out with the aid of a pressure or injection molding machine with the features of claim 10.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles, wobei die

  • Fig. 1 eine Druckgiessmaschine mit einem Blockschaltbild für die Ermittlung und Errechnung sowie die Anzeige der IST-Giessleistung zeigt, wogegen die
  • Fig. 2 das an dem in Fig. 1 ersichtlichen Bildschirm dargestellten Diagramm in vergrössertem Massstabe und ergänzt veranschaulicht.
Further details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment shown schematically in the drawing, the
  • Fig. 1 shows a die casting machine with a block diagram for the determination and calculation and the display of the actual casting power, whereas the
  • FIG. 2 illustrates the diagram shown on the screen shown in FIG. 1 on an enlarged scale and supplemented.

Eine Druckgiessmaschine 1 besitzt in üblicher Weise eine Giesskammer 2, in der ein Giesskolben 3 verschiebbar ist. Zur Steuerung der Bewegung des Giesskolbens 3 ist ein Giessantriebszylinder 4 vorgesehen, in dem ein Giessantriebskolben 5 durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in an sich bekannter Weise verschiebbar ist. Der Antriebskolben 5 ist mit dem Giesskolben 3 über eine verhältnismässig lange Kolbenstange 6 verbunden. So kann über eine Öffnung 35 eingefüllte Metallschmelze über einen Anschnitt 36 in den Hohlraum 37 zwischen fester und beweglicher Form 38 bzw. 39 eingeschossen werden.A die casting machine 1 has in the usual way a casting chamber 2, in which a casting piston 3 is displaceable. To control the movement of the casting piston 3, a casting drive cylinder 4 is provided, in which a casting drive piston 5 can be displaced in a manner known per se by supplying hydraulic fluid. The drive piston 5 is connected to the casting piston 3 via a relatively long piston rod 6. Metal melt filled in via an opening 35 can be injected into the cavity 37 between fixed and movable form 38 or 39 via a gate 36.

Vor und hinter dem Antriebskolben 5 sind je ein Drucksensor 7, 8 als Druckgeber für den Differenzdruck zwischen den beiden Kolbenseiten im Antriebszylinder 4 angeordnet. Es versteht sich, dass damit der Einpressdruck des flüssigen Giessmaterials vor dem Giesskolben 3 bestimmt werden kann, und dass zur Bestimmung dieses Einpressdruckes auch andere Anordnungen einzelner oder mehrerer Drucksensoren möglich sind. So ist es denkbar, die Einpresskraft an der Kolbenstange 6 mit Hilfe eines einzigen Sensors, z. B. durch Dehnungsmessstreifen, zu messen.A pressure sensor 7, 8 is arranged in front of and behind the drive piston 5 as a pressure transmitter for the differential pressure between the two piston sides in the drive cylinder 4. It goes without saying that the injection pressure of the liquid casting material in front of the casting piston 3 can thus be determined, and that other arrangements of individual or more pressure sensors are also possible for determining this injection pressure. So it is conceivable to use a single sensor, for. B. to measure by strain gauges.

Ferner ist an der Kolbenstange 6 ein etwa senkrecht zu ihrer Längsachse abstehender Arm 9 vorgesehen, der einen parallel zur Kolbenstange 6 verschiebbaren Teil 10 eines, beispielsweise kapazitiven Gebers 11 zur Messung des Weges der Kolbenstange 6 trägt. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Wegmessung möglich. Beispielsweise kann der verschiebbare Teil 10 eine verhältnismässig feine Skaleneinteilung aufweisen, der eine optische Leseeinrichtung als Inkrementalgeber gegenüberliegt. Ferner könnte der verschiebbare Teil 10 metallisch ausgebildet und mit Zähnen versehen sein, deren Bewegung induktiv zur Wegmessung verwendet wird. Schliesslich könnte auch die Kolbenstange 6 selbst mit Markierungen versehen sein bzw. solche an einer aus dem Zylinder 4 an der rechten Seite der Fig. 1 herausragenden Stange tragen.Furthermore, an arm 9 projecting approximately perpendicular to its longitudinal axis is provided on the piston rod 6 and carries a part 10 of a, for example capacitive sensor 11, which can be displaced parallel to the piston rod 6, for measuring the path of the piston rod 6. Of course, other types of path measurement are also possible. For example, the displaceable part 10 can have a relatively fine scale division, which is opposed by an optical reading device as an incremental encoder. Furthermore, the displaceable part 10 could be made of metal and provided with teeth, the movement of which is used inductively for path measurement. Finally, the piston rod 6 itself could also be provided with markings or bear such on a rod protruding from the cylinder 4 on the right-hand side of FIG. 1.

Das Ausgangssignal des Weggebers 10, 11 wird einer ersten Rechenstufe v zugeführt, die auch das Ausgangssignal eines Zeitgebers in Form eines Taktgenerators 12 erhält. Die Rechenstufe v errechnet die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 und leitet ein entsprechendes Signal an eine zweite Rechenstufe X weiter. Die Rechenstufe X errechnet daraus und aus den Ausgangssignalen der direkt angeschlossenen Geber 7, 8 die IST-Giessleistung. Zur Berechnung dieser IST-Giessleistung sind bereits Formeln bekannt geworden, wobei im wesentlichen nach folgender Formel gerechnet wird:

Figure imgb0001
wobei Peffdie IST-Giessleistung,

  • VG die aus den Ausgangssignalen des Weggebers 10, 11 und des Taktgenerators 12 errechnete Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 während der dynamischen Formfüllphase,
  • Ap das aus den Ausgangssignalen der Drucksensoren 7, 8 gewonnene Differenzdrucksignal, und
The output signal of the displacement sensor 10, 11 is fed to a first computing stage v, which also receives the output signal of a timer in the form of a clock generator 12. The computing stage v calculates the speed of the casting piston 3 and forwards a corresponding signal to a second computing stage X. The computing stage X uses this and the output signals of the directly connected sensors 7, 8 to calculate the actual casting power. Formulas have already become known for calculating this actual casting output, the calculation being essentially based on the following formula:
Figure imgb0001
 where P eff is the actual casting power,
  • VG is the speed of the casting piston 3 calculated from the output signals of the displacement sensor 10, 11 and the clock generator 12 during the dynamic mold filling phase,
  • Ap is the differential pressure signal obtained from the output signals of the pressure sensors 7, 8, and

k eine von den Dimensionen der Kolbenantriebsvorrichtung und der Giesskammer abhängige Konstante ist, die gegebenenfalls in der Formel auch weggelassen werden kann, obwohl ihre Verwendung aussagekräftigere Resultate ergibt und daher bevorzugt ist.k is a constant dependent on the dimensions of the piston drive device and the casting chamber, which may optionally also be omitted in the formula, although their use gives more meaningful results and is therefore preferred.

Praktisch stellt also die Rechenstufe X lediglich eine Multiplikationsstufe dar. Das Ausgangssignal dieser Rechenstufe X kann nun bevorzugt einer Komparatorstufe 13 zugeführt werden, die die IST-Leistung einem SOLL-Wert gegenüberstellt. Dieser SOLL-Wert entspricht der maximalen Giessleistung, wie später anhand der Fig. 2 noch erläutert wird, und wird mit Hilfe der Werte aus einem SOLL-Wertgeber S bestimmt. Dabei errechnet die Komparatorstufe 13, wieviel Prozent der Maximal-Leistung die IST-Leistung beträgt. Auch in der Stufe 13 wird daher im wesentlichen nur eine Multiplikation mit einem von der Maschine und dem Durchmesser des verwendeten Giesskolbens 3 abhängigen Faktor durchgeführt. Das dieser Multiplikation entsprechende Ausgangssignal entspricht dem Prozentsatz der IST-Giessleistung gegenüber der Maximal-Giessleistung. Es kann nun der Druckgiessmaschine 1 eine Anzeigeeinrichtung 14 in Form eines Geräteschrankes zugeordnet sein und das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 einem einfachen Zeigegerät 15, beispielsweise einem Galvanometergerät, zugeführt werden. Zweckmässig ist dabei die Schaltung so getroffen, dass das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 für eine vorbestimmte Zeit am Ausgang dieser Stufe 13 erhalten bleibt, so dass die Zeigerstellung des Zeigergerätes 15 während dieser vorbestimmten Zeit stabil ist. Zu diesem Zwekke kann an den Ausgang der Komparatorstufe 13 ein Speicher 16 angeschlossen sein.In practice, the computing stage X is merely a multiplication stage. The output signal of this computing stage X can now preferably be fed to a comparator stage 13, which compares the ACTUAL power with a TARGET value. This TARGET value corresponds to the maximum casting power, as will be explained later with reference to FIG. 2, and is determined with the aid of the values from a TARGET value transmitter S. The comparator stage 13 calculates what percentage of the maximum power is the actual power. In stage 13, therefore, essentially only a multiplication is carried out by a factor dependent on the machine and the diameter of the casting piston 3 used. The output signal corresponding to this multiplication corresponds to the percentage of the actual casting power compared to the maximum casting power. A display device 14 in the form of a device cabinet can now be assigned to the die casting machine 1 and the output signal of the comparator stage 13 can be fed to a simple pointing device 15, for example a galvanometer device. The circuit is expediently such that the output signal of the comparator stage 13 is retained for a predetermined time at the output of this stage 13, so that the pointer position of the pointer device 15 is stable during this predetermined time. For this purpose ke can be connected to the output of the comparator stage 13, a memory 16.

Ausser der eben beschriebenen prozentuellen Anzeige ist es aber auch möglich, das aus der Rechenstufe X kommende, dem Maximalwert aus dem SOLL-Wertgeber S noch nicht gegenübergestellte Ausgangssignal unmittelbar zur Anzeige zu verwenden. Zu diesem Zwecke wird das Ausgangssignal der Rechenstufe X einem Koordinatenumformer 17 zugeführt, der anhand der Grösse des Ausgangssignales der Rechenstufe X die Koordinaten für die Horizontal- bzw. Vertikalablenkung eines Bildschirmgerätes 18 bildet. Das Signal des Koordinatenumformers 17 kann beispielsweise einfach dem Ablenksystem 19 des Bildschirmgerätes 18 zugeführt werden, um einen Lichtpunkt Pleff auf dem Bildschirm 18 in einer dem Ausgangssignal der Rechenstufe X entsprechenden Stellung zu plazieren.In addition to the percentage display just described, it is also possible to use the output signal coming from the computing stage X, which has not yet been compared with the maximum value from the TARGET value transmitter S, for display purposes. For this purpose, the output signal of the computing stage X is fed to a coordinate converter 17, which forms the coordinates for the horizontal or vertical deflection of a display device 18 based on the size of the output signal of the computing stage X. The signal from the coordinate converter 17 can, for example, simply be supplied to the deflection system 19 of the display device 18 in order to place a light spot Peff on the display 18 in a position corresponding to the output signal of the computing stage X.

Im einfachsten Falle kann der Bildschirm 18 ein aufgeklebtes Diagramm D tragen, so dass anhand der Stellung des Punktes Pfeif seine Lage gegenüber diesem Diagramm D sichtbar wird. Dieses Diagramm D ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstabe und unter Ergänzung im Hinblick auf die Erläuterung dargestellt.In the simplest case, the screen 18 can carry a glued-on diagram D, so that the position of the point Pfeif makes its position vis-à-vis this diagram D visible. This diagram D is shown in FIG. 2 on an enlarged scale and with addition to the explanation.

Es ist aber ebenso möglich, das Diagramm D in den Bildschirm 18 einzublenden. Zu diesem Zwekke kann ein Speichermodul M (z. B. ein ROM oder ein Ram) vorgesehen sein, der das Diagramm D gespeichert enthält. Selbstverständlich ist die Anwendung anderer bekannter Einblendtechniken ebenso möglich. Um den Anzeigeschrank 14 verschiedenen Druck- und/oder Spritzgussmaschinen zuordnen zu können, die unterschiedliche Betriebskennwerte und daher auch unterschiedliche Diagramme besitzen, kann mit Hilfe zweier Einstellknöpfe 20 (gegebenenfalls auch mit Hilfe von Zahlentasten) der Winkel und der Verlauf der die maximale Giessleistung eingrenzenden Linie L verändert werden.However, it is also possible to display the diagram D on the screen 18. For this purpose, a memory module M (for example a ROM or a ram) can be provided, which contains the diagram D stored. Of course, the use of other known fade-in techniques is also possible. In order to be able to assign the display cabinet 14 to different pressure and / or injection molding machines that have different operating parameters and therefore also different diagrams, the angle and the course of the line that limits the maximum casting performance can be set with the aid of two setting buttons 20 (if necessary also with the aid of number keys) L can be changed.

Eine Umformer- bzw. Speicherstufe 21 kann an den Ausgang des Koordinatenumformers 17 angeschlossen sein, um den Punkt Pleff im richtigen Verhältnis zu dem vom Modul M gelieferten Diagramm D bzw. für eine längere Dauer aufzeichnen zu können. Der Ausgang dieser Stufe 21 mag dabei nicht nur mit dem Ablenksystem 19, sondern mit der Bildröhre 22 selbst, z. B. über den Modul M, verbunden sein, wobei die Röhre 22 nach Art einer Fernsehröhre betrieben wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei Röhren für einen gemeinsamen Bildschirm 18 vorzusehen, wobei die eine Röhre das Diagramm D, die andere den Punkt Pleff liefert. Es versteht sich, dass auch andere Einblendtechniken bekannter Art angewendet werden können.A converter or memory stage 21 can be connected to the output of the coordinate converter 17 in order to be able to record the point Peff in the correct ratio to the diagram D supplied by the module M or for a longer period. The output of this stage 21 may not only with the deflection system 19, but with the picture tube 22 itself, for. B. be connected via the module M, the tube 22 being operated in the manner of a television tube. Of course, it is also possible to provide two tubes for a common screen 18, one tube providing the diagram D, the other the point P leff . It goes without saying that other known insertion techniques can also be used.

Aus der Lage des Punktes Pfeif relativ zum Diagramm D lässt sich zwar bereits das Verhältnis der IST-Giessleistung zur maximalen SOLL-Giessleistung ablesen bzw. abschätzen, doch mag es erwünscht sein, am Bildschirm 18 auch den genauen Prozentwert ablesen zu können. Hierzu ist das Signal aus der Komparatorstufe 13 nötig, das beispielsweise einem Charaktergenerator C bekannter Bauart zuleitbar ist, dessen Ausgang mit der Bildröhre 22 entweder unmittelbar oder über den Modul M verbunden ist. Mit Hilfe des Charaktergenerators C werden an einem vorbestimmten Ort des Bildschirmes 18, insbesondere im rechten oberen Eck desselben, die dem Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 entsprechenden Prozentangaben angezeigt, wie dies anhand des Ziffernfeldes 23 dargestellt ist. FEIF from the position of the point P relative to diagram D can be read or estimate, although already the ratio of the actual casting capacity to the maximum NOMINAL casting capacity, but it may be desirable on the screen 18 may also be able to read the exact percentage. This requires the signal from the comparator stage 13, which can be fed, for example, to a character generator C of a known type, the output of which is connected to the picture tube 22 either directly or via the module M. With the help of the character generator C, the percentages corresponding to the output signal of the comparator stage 13 are displayed at a predetermined location on the screen 18, in particular in the upper right corner thereof, as is illustrated by the numerical field 23.

Da die Information über die IST-Giessleistung besonders für den Beginn einer Giessteilproduktion von Bedeutung ist und später möglicherweise andere graphische Darstellungen von Interesse sind, anderseits aber ein eigenes Anzeigegerät und insbesondere ein gesonderter Bildschirm für jede graphische Darstellung zu teuer sein mag, ist vorzugsweise eine Umschalteinrichtung 24 vorgesehen, mit deren Hilfe wenigstens das Bildschirmgerät 18 (gegebenenfalls auch das Zeigergerät 15) an zu mindest eine zweite, ein anzuzeigendes Signal führende Leitung 25 anschliessbar ist. Die Leitung 25 ist eine Ausgangsleitung aus der Rechenstufe v und führt daher das Geschwindigkeitssignal für den Giesskolben 3. Bekanntlich ist die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 eine wichtige Betriebskenngrösse, die in einer Umform- und Speicherstufe 26 so aufbereitet werden kann, dass an den Bildschirm 18 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes bei jedem Schuss lieferbar ist. Zweckmässig ist auch die Stufe 21 als Speicherstufe ausgebildet, so dass nach jedem Schuss durch Betätigen eines Schalters 27 sowohl das eine, als auch das andere Diagramm auf den Bildschirm 18 gebracht werden kann. Hierzu ist ein Betätigungsknopf 28 vorgesehen, der auf nicht dargestellte, an sich bekannte Weise zweckmässig in der gegen die Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder gedrückten, aus Fig. 1 ersichtlichen Lage verrastbar ist. Durch Lösen der Rast kehrt der Betätigungsknopf 28 in seine Normalstellung zurück, in der die Röhre 22 mit der Leitung 25 verbunden ist. Der Betätigungsknopf 28 mag beispielsweise mit einer schrägen Nockenfläche 29 verbunden sein, durch die der Schalter 27 betätigbar ist.Since the information about the actual casting performance is particularly important for the start of a cast part production and other graphical representations may later be of interest, but on the other hand a separate display device and in particular a separate screen may be too expensive for each graphical representation, a switchover device is preferably 24 is provided, with the aid of which at least the display device 18 (possibly also the pointing device 15) can be connected to at least one second line 25 carrying a signal to be displayed. The line 25 is an output line from the computing stage v and therefore carries the speed signal for the casting piston 3 Diagram of the speed curve is available for each shot. The stage 21 is also expediently designed as a storage stage, so that after each shot, by actuating a switch 27, both the one and the other diagram can be brought to the screen 18. For this purpose, an actuating button 28 is provided, which is expediently lockable in a manner not known, known per se, in the position shown in FIG. 1, which is pressed against the action of a spring (not shown). By releasing the catch, the actuation button 28 returns to its normal position, in which the tube 22 is connected to the line 25. The actuation button 28 may, for example, be connected to an oblique cam surface 29 through which the switch 27 can be actuated.

Fig. 1 zeigt aber auch eine weitere Anzeigemöglichkeit. Falls nämlich der Punkt Plaff zu nahe an die die Maximalleistung begrenzende Linie L rückt, ist die Gefahr einer Qualitätsverschlechterung gegeben. Es ist daher von Interesse, wenn das Bedienungspersonal auf diesen Vorgang besonders aufmerksam gemacht wird. Zu diesem Zweck ist eine Alarmanzeige 30 vorgesehen, die als optischer und/oder akustischer Signalgeber ausgebildet sein kann. Für den Fall, dass der Punkt Pleff zu nahe an die Linie L rückt und dabei einen (einer parallel zur Linie L verlaufenden Linie entsprechenden) SOLL-Wert überschreitet, mag dies am Ausgang eines Schwellwertgebers 31 ein Signal auslösen, das die Alarmanzeige 30 einschaltet. Da es sich, wie gesagt, bei diesem Schwellwert um eine parallel zur Linie L des Diagrammes und zwar an der dem Nullpunkt desselben zugewandten Seite der Linie L verlaufende SOLL-Wertlinie handelt, ist der Schwellwertgeber 31 selbstverständlich nicht etwa ein blosser Schwellwertschalter nach Art eines Schmitt-Triggers. Um diesen Schwellwertgeber 31 an die Betriebsbedürfnisse anpassen zu können, kann eine Einstelleinrichtung 32 vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Einstelleinrichtung 32 lässt sich der Abstand der die maximale Giessleistung begrenzenden Linie L (vgl. Fig. 2) von der den Schwellwert des Schwellwertgebers 31 bestimmenden Linie 33 verstellen.1 also shows a further display option. If the point Plaff moves too close to the line L limiting the maximum power, there is a risk of a deterioration in quality. It is therefore of interest if the operating personnel is made particularly aware of this process. For this purpose, an alarm indicator 30 is provided, which can be designed as an optical and / or acoustic signal transmitter. In the event that the point P leff moves too close to the line L and thereby exceeds a TARGET value (corresponding to a line running parallel to the line L), this may trigger a signal at the output of a threshold value transmitter 31 which switches on the alarm display 30 . Since, as said, this threshold value is a TARGET value line running parallel to the line L of the diagram and specifically on the side of the line L facing the zero point thereof, the threshold value transmitter 31 is self-evident not just a threshold switch like a Schmitt trigger. In order to be able to adapt this threshold value transmitter 31 to the operating requirements, an adjusting device 32 can be provided. With the aid of this setting device 32, the distance of the line L (cf. FIG. 2) which limits the maximum casting power can be adjusted from the line 33 which determines the threshold value of the threshold value transmitter 31.

Ebenso ist es möglich, eine weitere Schwellwertstufe mit dem Ausgang der Komparatorstufe 13 zu verbinden, wodurch ein unterer Schwellwert festgelegt wird. Die weitere Schwellwertstufe kann dann mit der Alarmanzeige 30 oder einer weiteren Alarmanzeige verbunden sein, um ein Unterschreiten einer vorbestimmten Minimalleistung anzuzeigen und das Bedienungspersonal darauf aufmerksam zu machen, dass die Maschine 1 nicht optimal ausgenützt ist. Ebenso wie es Schwellwertschalter mit einem oberen und einem unteren Schaltpunkt gibt, kann aber ein einziger Schwellwertgeber 3 die obere Schwellwertlinie 33 sowie auch eine untere, zur Linie 33 gegen den Nullpunkt des Diagrammes D zu verschobene Parallellinie definieren. Bei Ausführung der Erfindung mag also für die untere Schwellwertlinie eine zusätzliche Alarmanzeige vorgesehen sein, es können aber auch einzelne Anzeigegeräte 15, 18 oder 30 gewünschtenfalls weggelassen werden.It is also possible to connect a further threshold value stage to the output of the comparator stage 13, as a result of which a lower threshold value is established. The further threshold value stage can then be connected to the alarm display 30 or a further alarm display in order to indicate that a predetermined minimum power has been undershot and to make the operating personnel aware that the machine 1 is not being optimally used. Just as there are threshold switches with an upper and a lower switching point, however, a single threshold transmitter 3 can define the upper threshold line 33 and also a lower parallel line to be shifted to the line 33 against the zero point of the diagram D. When carrying out the invention, an additional alarm display may therefore be provided for the lower threshold value line, but individual display devices 15, 18 or 30 can also be omitted if desired.

Am Bildschirm 18 kann das Diagramm D einfach zusammen mit dem Punkt Pleff dargestellt sein, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Es können aber auch zusätzliche, das Verständnis erleichternde Linien dargestellt werden, wie dies nun anhand der Fig. 2 beschrieben wird.Diagram D can simply be shown on screen 18 together with point Peff , as can be seen in FIG. 1. However, additional lines that facilitate understanding can also be represented, as will now be described with reference to FIG. 2.

Für eine bestimmte Druckgussmaschine 1 ergibt sich eine vorbestimmte Neigung und Lage der die Maximalleistung anzeigenden Linie L, da der maximale Druck PCMmax ebenso gegeben ist, wie der durch den Giesskolben 3 (Fig. 1) zu bewältigende maximale Volumenstrom als Funktion der Geschwindigkeit des Giesskolbens 3. Für verschiedene Druckgussmaschinen mag es daher erwünscht sein, die Linie L anzupassen, um einen einzigen Anzeigeschrank 14 für verschiedene Maschinen verwenden zu können. Dies ist der Grund, weshalb die Verstellknöpfe 20 (Fig. 1) oder eine analoge Verstelleinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe praktisch die Punkte PcMmax und QMm entlang ihrer Diagrammachsen verschoben werden können. Damit lässt sich Lage und Neigung der Linie L verändern. Am einfachsten erfolgt dies so, dass die genannten Punkte nicht unmittelbar über die Knöpfe 20 verstellt werden, sondern eigentlich (in einem dem Diagramm D entsprechenden Diagramm des Druckens des Druckmediums Pjstat für den Antrieb des Giesskolbens 3 und dessen Geschwindigkeit v) durch Verstellen der Punkte Pjstat und v, die ja leichter vorgebbar sind, worauf die entsprechenden Punkte PCMmax und QMmax in einer mit den Knöpfen 20 verbundenen Rechenstufe (nicht dargestellt, z. B. auch der Rechenstufe X oder einen anderen der dargestellten Stufen) bestimmt werden. Dies kann sogar automatisch - also ohne die Verstellknöpfe 20 - so erfolgen, dass ein Drucksensor für den Druckmediumdruck, z. B. für das im Akkumulator vorhandene Inertgas, vorgesehen ist, dessen Ausgang unmittelbar mit dieser Rechenstufe verbunden ist, so dass eine Änderung des Akkumulatordruckes automatisch zu einer Anpassung des Diagrammes D führt. Dabei ist selbstverständlich, dass zusätzlich oder alternativ zum Diagramm D das erwähnte, an sich ähnliche Diagramm mit den Punkten Plstat und v angezeigt bzw. dargestellt werden könnte, doch ist seine Aussagekraft mangels ausreichender Berücksichtigung der tatsächlichen Gegebenheiten, weniger stark. Ausserdem wäre es aber auch denkbar, dass unterschiedliche Giesskammern 2 bzw. Giesskolben 3 mit einer Code-Markierung (z. B. verschieden grosse Ausnehmungen, Kontaktbrükken oder optisch lesbare Markierungen) versehen sind, durch die mit Hilfe entsprechender Code-Abtaster die jeweiligen Daten beim Wechsel von Giesskammer 2 und Giesskolben 3 automatisch eingegeben werden. Solche Code-Markierungen werden auf verschiedenen Gebieten der Technik, z. B. in der Photographie an Filmkassetten, verwendet und sind daher an sich bekannt.For a specific die casting machine 1 there is a predetermined inclination and position of the line L indicating the maximum output, since the maximum pressure P CMmax is given as well as the maximum volume flow to be managed by the casting piston 3 (FIG. 1) as a function of the speed of the casting piston 3. For different die casting machines it may therefore be desirable to adapt the line L in order to be able to use a single display cabinet 14 for different machines. This is the reason why the adjustment buttons 20 (FIG. 1) or an analog adjustment device are provided, with the aid of which the points Pc Mmax and Q M m can practically be shifted along their diagram axes . This allows you to change the position and inclination of the L line. The simplest way of doing this is that the points mentioned are not adjusted directly via the buttons 20, but actually (in a diagram of the printing medium P jstat for the drive of the casting piston 3 and its speed v corresponding to the diagram D) by adjusting the points P jstat and v, which are easier to specify, whereupon the corresponding points P CMmax and Q Mmax are determined in a computing stage connected to the buttons 20 (not shown, e.g. also the computing stage X or another of the stages shown). This can even be done automatically - ie without the adjustment buttons 20 - in such a way that a pressure sensor for the pressure medium pressure, e.g. B. for the inert gas present in the accumulator is provided, the output of which is directly connected to this computing stage, so that a change in the accumulator pressure automatically leads to an adaptation of the diagram D. It goes without saying that, in addition or as an alternative to diagram D, the above-mentioned, similar diagram with the points Plstat and v could be displayed or represented, but its informative value is less strong due to a lack of sufficient consideration of the actual circumstances. In addition, it would also be conceivable for different casting chambers 2 or casting pistons 3 to be provided with a code marking (e.g. recesses of different sizes, contact bridges or optically readable markings) by means of which the respective data can be read by means of appropriate code scanners Change of casting chamber 2 and casting piston 3 can be entered automatically. Such code marks are used in various fields of technology, e.g. B. used in photography on film cassettes and are therefore known per se.

Wird nun in ein solches, entsprechend Fig. 1 nur die Linie L aufweisendes Diagramm der Punkt Pleff eingesetzt, so ergibt eine vom Nullpunkt zum Betriebspunkt Pleff gezogene und hierüber hinaus zur Linie L verlängerte Linie W, die sogenannte Form-Widerstandslinie, den maximalen Betriebspunkt Plmax, der der hundertprozentigen Leistung entspricht. Genauer gesagt, ist es ein zu den Achsen des Diagrammes von dem durch die Formwiderstandslinie W gefundenen Punkt Plmax gezogenes Rechteck R, dessen Fläche der maximalen Giessleistung entspricht. Dagegen entspricht der IST-Giessleistung ein Rechteck r, das vom Betriebspunkt Plaff zu den Achsen des Diagrammes gezogen ist. Daher entspricht die am Zeigergerät 15 bzw. im Anzeigefeld 23 der Fig. 1 ersichtliche Anzeige dem Verhältnis der beiden Rechtecke R r, ausgedrückt in Prozenten. Gewünschtenfalls kann also am Bildschirm 18 der Fig. 1 auch die Formwiderstandslinie W, allenfalls auch das Rechteck r und/oder das Rechteck R oder der effektive Betriebsdruck PcMeff bzw. der effektive Volumenstrom QMeff angezeigt werden.If the point P leff is used in such a diagram, corresponding to FIG. 1 only with the line L, then a line W, the so-called form resistance line, drawn from the zero point to the operating point P leff and also extended to the line L, gives the maximum Operating point P lmax , which corresponds to 100 percent power. More precisely, it is a rectangle R drawn to the axes of the diagram from the point P lmax found by the shape resistance line W, the area of which corresponds to the maximum casting power. In contrast, the actual casting capacity corresponds to a rectangle r, which is drawn from the operating point P laff to the axes of the diagram. Therefore, the display visible on the pointing device 15 or in the display field 23 of FIG. 1 corresponds to the ratio of the two rectangles R r, expressed in percent. If desired, the shape resistance line W, possibly also the rectangle r and / or the rectangle R or the effective operating pressure PcMeff or the effective volume flow QMeff can also be displayed on the screen 18 in FIG. 1.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich; so können einzelne der anhand der Fig. 1 beschriebenen Stufen oder ein Grossteil davon in einem Prozessrechner 34 (strich-punktiert angedeutet), z. B. in einem Mikroprozessor, untergebracht bzw. von ihm gebildet sein. Dies ist um so vorteilhafter, als besonders in den Stufen X, 13, 17 und gegebenenfalls auch 31 Rechenoperationen durchzuführen sein werden. Gleichgültig, wie die Anzeigeeinrichtung 14 ausgeführt ist, ergibt sich dadurch die Möglichkeit, Qualitätsverschlechterungen rechtzeitig zu verhindern und die Maschine 1 dennoch mit hoher Produktivität zu betreiben.Numerous modifications are possible within the scope of the invention; individual or a large part of the stages described with reference to FIG. 1 can be stored in a process computer 34 (indicated by dash-dotted lines), e.g. B. in a microprocessor, housed or formed by him. This is all the more advantageous since it will be necessary to perform 31 arithmetic operations in particular in stages X, 13, 17 and possibly also. Regardless of how the display device 14 is designed, this results in the possibility of preventing deterioration in quality in good time and still operating the machine 1 with high productivity.

Wie bereits erwähnt, kann die aus Fig. 1 ersichtliche Schaltung auch zu Steuerzwecken herangezogen werden, etwa indem an den Ausgang der Schwellwertstufe 31 ein Unterbrecherschalter zum Abschalten der Druckgussmaschine 1 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann mit Sicherheit schlechte Qualität verhindert werden, ohne auf die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals angewiesen zu sein. Ebenso wäre es denkbar, lediglich den Antrieb für den Giesskolben 3 zu unterbrechen. Eine weitere Möglichkeit der Auswertung besteht darin, das Ausgangssignal der Rechenstufe X mit einem der Schliesskraft der Maschine 1 entsprechenden Signal gegenüberzustellen, um so ein sog. Formatmen rechtzeitig zu erkennen. Im Prinzip kann an eine derartige Vergleichsstufe eine der Alarmanzeige 30 entsprechende Schaltung mit einem Schwellwertgeber angeschlossen sein und/oder eine Abschalteinrichtung für die Maschine 1 für den Fall, dass die Gefahr eines Formatmens, d. h. eines leichten Auseinanderklaffens der Formhälften 38, 39 besteht.As already mentioned, the circuit shown in FIG. 1 can also be used for control purposes, for example by connecting to the output of Threshold level 31 an interrupter switch for switching off the die casting machine 1 is connected. In this way, poor quality can certainly be prevented without relying on the operator's attention. It would also be conceivable to merely interrupt the drive for the casting piston 3. Another possibility for the evaluation consists in comparing the output signal of the computing stage X with a signal corresponding to the closing force of the machine 1 in order to recognize a so-called format menu in good time. In principle, a circuit corresponding to the alarm indicator 30 with a threshold value transmitter and / or a shutdown device for the machine 1 can be connected to such a comparison stage in the event that there is a risk of format framing, ie a slight gaping of the mold halves 38, 39.

Auch eine automatische Regelung des Akkumulatordruckes in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Rechenstufe X ist denkbar. Ferner kann die erwähnte Code-Markierung an Giesskammer und/oder Giesskolben auch unabhängig von der IST-Leistungsauswertung bzw. zur Eingabe verschiedener Daten vorteilhaft sein, beispielsweise zur Schussregelung. Für die Anzeige können selbstverständlich die verschiedensten Anzeigevorrichtungen, z. B. auch Flüssigkeitskristalle oder Leuchtdioden, verwendet werden.Automatic regulation of the accumulator pressure as a function of the output signal of computing stage X is also conceivable. Furthermore, the abovementioned code marking on the casting chamber and / or casting piston can also be advantageous independently of the actual performance evaluation or for inputting various data, for example for firing control. Of course, a wide variety of display devices, e.g. B. also liquid crystals or light emitting diodes can be used.

Claims (10)

1. Die-casting machine or injection-molding machine having a drive mechanism which determines the forcing pressure when filling the cavity of a casting mould and is for the movement of a piston device in a casing of predetermined volume, the quantity of the casting material pressed per unit of time into the mould cavity being dependent on the speed of the movement of the piston device within the casing, having a pressure transducer for the forcing pressure and a transducer for the speed of the piston device, characterized in that the outputs of the transducers (7-12) are connected to an arithmetic stage (X) for calculation of the actual casting rate, and in that the output of the arithmetic stage (X) is connected to an evaluation device (14).
2. Machine according to claim 1, characterized in that the arithmetic stage (X) for calculation of the actual casting rate which is designed with consideration for the casting material pressure (PCM) and the volumetric flow rate (01,) of the casting material in units of the volume per unit of time, caused by the piston device.
3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the output signal of the arithmetic stage (X) can be fed to an input of a comparator stage (13), in which a comparison with a setpoint value (P1max) for the maximum casting rate can be carried out, in that the evaluation device (14) is connected to the output of the comparator stage (13), preferably via a memory (16), and in that the setpoint value (Pimax) can expediently be calculated with the aid of a setpoint value generator (S) to the line (L) limiting the maximum rate.
4. Machine according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the evaluation device has at least one display device (14), and in that the display device (14) preferably has an alarm device (30) which responds when there is overshooting and/ or undershotting of a predetermined percentage of the actual rate compared with the setpoint value, and/or the display device (14) has a visual display unit (18), on the screen of which a setpoint performance diagram (D) can be displayed, in particular with the aid of a memory module (M), and in that the output signal of the comparator stage (13) can be fed to the visual display unit (18), if appropriate via a coordinate converter (17), but also for example via a character generator (C), or alternatively in that a switching device (24) for the optional connection of at least one display device (15, 18, 30), in particular of the visual display unit (18), to at least a second line (25) carrying a signal to be displayed is provided.
5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least the arithmetic stage (X), preferably also the comparator stage (13) is contained in a process computer (34), for example a microprocessor.
6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the input of the arithmetic stage (X) is connected not only to the pressure transducer (7, 8) but also to the outputs of a stroke transducer (10,11) and a timer (12) as transducer for the speed of the piston device (3-6).
7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the evaluation device has a disconnection device at least for the casting piston drive, if appropriate for the entire machine, by which operation can be interrupted if there is an overshoot and/or undershoot of a predetermined percentage of the actual rate compared with the setpoint value.
8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the evaluation unit has a pressure controller for an accumulator.
9. Process for the operation of a die-casting machine or injection-moulding machine having a drive mechanism which determines the forcing pressure during filling of the cavity of a casting mould consisting of two mould halves and held together during the filling operation by a predetermined closing pressure, and is for the movement of a piston device in a casing of predetermined volume, the quantity of the casting material pressed per unit of time into the mould cavity being dependent on the speed of the movement of the piston device within the casing, characterized in that, to avoid mould breathing, a comparison between a signal corresponding to the closing pressure and a signal determining the actual casting rate is performed and subsequently evaluated.
10. Die-casting machine or injection-moulding machine for implementation of the process according to claim 9, having a drive mechanism, which determines the forcing pressure during filling of the cavity of a casting mould and is for the movement of a piston device in a casing of predetermined volume, the quantity of the casting material pressed per unit of time into the mould cavity being dependent on the speed of the movement of the piston device within the casing, having a device which supplies a signal determining the actual casting rate of the machine, characterized in that a comparison stage is provided, to which a signal corresponding to the closing pressure and the signal determining the casting rate can be fed, in that an evaluation device (30) is connected to this comparison stage, and in that the evaluation device preferably comprises a control device of the machine.
EP85105266A 1984-05-10 1985-04-30 Die-casting machine or injection-moulding machine Expired EP0160921B1 (en)

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DE3417293 1984-05-10

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