EP1057560A1 - Injection unit for a pressure diecasting machine - Google Patents

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EP1057560A1
EP1057560A1 EP99109360A EP99109360A EP1057560A1 EP 1057560 A1 EP1057560 A1 EP 1057560A1 EP 99109360 A EP99109360 A EP 99109360A EP 99109360 A EP99109360 A EP 99109360A EP 1057560 A1 EP1057560 A1 EP 1057560A1
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EP
European Patent Office
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spring element
press
unit according
drive
push rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99109360A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Fink
Norbert Dr.-Ing. Erhard
Herbert Noschilla
Bruno Stillhard
Ronald Siegrist
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Oskar Frech GmbH and Co KG
Original Assignee
Oskar Frech GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oskar Frech GmbH and Co KG filed Critical Oskar Frech GmbH and Co KG
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Priority to US09/762,047 priority patent/US6581670B1/en
Priority to AT00943750T priority patent/ATE332778T1/en
Priority to EP00943750A priority patent/EP1113892B1/en
Priority to ES00943750T priority patent/ES2267548T3/en
Priority to PL00345746A priority patent/PL193801B1/en
Priority to CZ20010418A priority patent/CZ300224B6/en
Priority to JP2000621098A priority patent/JP4558954B2/en
Priority to PCT/EP2000/004977 priority patent/WO2000072998A1/en
Priority to DE50013156T priority patent/DE50013156D1/en
Publication of EP1057560A1 publication Critical patent/EP1057560A1/en
Priority to HK01106202D priority patent/HK1035343A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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 press-in unit for a die casting machine, especially for a hot chamber die casting machine for processing metal melts with a casting piston for pressing the casting material into a mold, the can be acted upon via a push rod which is connected to one of an electric motor driven linear drive is connected, and after the filling phase of the mold to achieve a pressure is kept in a pressure phase in the casting material.
  • a press-in unit of this type is known from EP 0 430 616 A1 known.
  • a spindle becomes the drive provided to a mother.
  • the drive of the with the linear drive connected plunger is powered by an electric motor driven belt made.
  • the belt drive acts via an electromagnetically controllable disc clutch on the spindle, so that the feed speed of the pouring piston and, after filling the Form, the pressure to be held in the casting material can be controlled can.
  • a speed-dependent signal is used for control, from a tachometer connected to the spindle drive is delivered.
  • a drive of this type for the press-in unit is relative complex.
  • the control and regulation of the disc clutch harbors mainly because of their susceptibility to wear Couplings disadvantages in themselves.
  • the present invention is based on the object Press-in unit of the type mentioned in the simplest possible Form way so that especially during the transition undesirable from the mold filling phase to the pressure maintenance phase Pressure peaks are avoided, which are caused by the system the inertia forces inherent in stopping the Drive and arise in the transition to pressure control.
  • the spring element can now do so be designed so that the resulting from its bias Reactive force on the casting piston is large enough to move the Achieving the necessary pressure in the casting material Apply axial force to the casting piston.
  • the invention is thus in a press-in unit of the type mentioned kind of accomplished two things. For one, they can slow down the drive by the masses of the electric motor and of the moment of inertia caused by the transmission. The pouring plunger is thus filled from the time of switching no longer moved on pressure. The moment of inertia occurring additional way becomes the preload of the Spring element used and the bias generated then is used to apply an axial force to the casting piston exploited, which is large enough to the desired emphasis in the casting material.
  • an elastic element can be used as the spring element
  • Plastic ring can be provided between two Flanges are held, one of which is on the push rod held and the other telescopic with one on the push rod guided sleeve is firmly connected. Through the relative movement the plastic ring is between the push rod and the sleeve compressed and that by an amount that the adjustment the push rod corresponds to that by the caster of the drive after the braking process is effected.
  • the push rod can one Have plastic ring penetrating extension on the the sleeve is guided.
  • the one between the extension and the push rod The intended paragraph can be used as an attachment to the push rod held disc or for a pressure sensor assigned to it serve.
  • a liquid spring known per se can also serve as the spring element be provided (LUEGER Lexicon of Technology, Volume 12 - Vehicle Technology - Edition 1967, publishers DVA Stuttgart, Page 223).
  • Such cylinder / piston units usually filled with oil can with die casting machines Pressing forces occurring in the order of several Tons provide the necessary travel, whereby here too the spring force is applied to the casting pistons can be exploited.
  • spring element and sleeve arrangement to be coordinated so that the Extension adjustable by a certain path relative to the sleeve is to avoid that the push rod or its extension strikes mechanically at the end of the sleeve.
  • the electric drive can also be controlled in this way be that the spring element does not have a predetermined Dimension is compressed.
  • the Spring element connected to the control of the drive Be assigned to the sensor which is exerted by the spring element Detects axial force and controls the torque of the drive that a very specific force on the Pouring plunger and thereby a certain pressure in the melt in the mold generated during cooling becomes.
  • a linear drive can be a spindle and nut Threaded drive or a rack and pinion drive is provided his.
  • the invention is in the drawing using an exemplary embodiment shown and will be explained in the following.
  • the only figure shows a press-in unit for a hot chamber die casting machine for processing metal melts.
  • an electric motor for example an asynchronous motor or other variants of servo motors, with one not gearbox shown in detail and provided with a coupling part 2, which drives a threaded spindle 3 for a rotary movement.
  • the threaded spindle 3 is sealed in a protective housing 5 guided.
  • the mother 4 stands over a spanning the free end of the spindle 3 Extension 8 with a push rod 9 in connection, which in turn sealed out of the housing 5 and with an extension 10 is provided with a smaller diameter.
  • a first disk 11 is movably guided on the extension 10, which is applied to a pressure sensor 12, for example executed in the manner of a piezoelectric element can be.
  • This pressure sensor 12 is connected to a signal line 13 with a multi-parameter controller not shown in detail because it is known that controls motor 1.
  • a sleeve 14 with an end plate 15 slidably mounted, between the end plate 15 and the disk 11 bearing on the pressure sensor 12 a spring element in the form of a plastic ring 16 is arranged which is also penetrated by the extension 10.
  • the sleeve 14 is at the end facing away from the disc 15 with a connection end 17 for connection to the not shown
  • Provide casting piston with the free end of the extension 10 provided with a shoulder 18 of larger diameter is that holds the sleeve on the extension 10 and also for a certain Biasing of the plastic ring 16 can serve.
  • This Paragraph 18 is the distance a from an inner end surface 19 of the sleeve 14 removed.
  • This press-in unit will now put into operation to melt a metal in known Way out of the crucible of a hot chamber die casting machine press the casting cylinder and a riser pipe into the mold, then the electric drive 1 via the multi-parameter controller, not shown excited to a rotation of the spindle 3 what leads to the nut 4 from the position shown the spindle 3 runs down along with the push rod 9 also pushes down, with the for the filling process of the mold necessary speed.
  • the rotary drive of the spindle 3 switched from speed control to torque control and for this purpose the engine 1 is braked. Because both the engine and the one not shown in detail Set the gearbox and everything in rotation by the drive Sharing a mass moment of inertia it is not possible to continue turning the spindle 3 from the changeover time to stop immediately.
  • the spring element 16 is provided, that in this case it squeezes and takes the path that the pouring plunger would otherwise have to cover have to.
  • the arrangement is such that the drive distance traveled is smaller than dimension a.
  • the spring element 16 therefore expresses itself slightly by an amount less than a together and is therefore put under tension.
  • the design can be done so that the set Travel - which is less than a - one of the spring element 16 exerted reaction force on the sleeve 14 and so that acts on the plunger, which is large enough to in the melt the required pressure due to a Force, for example, in the order of 7-8 tons (70-80 KN) to effect.
  • a Force for example, in the order of 7-8 tons (70-80 KN) to effect.
  • the one used in the exemplary embodiment Plastic ring can apply these forces without being too large to build. It would also be possible to use a liquid spring, where the compressibility of liquids, in particular Oil is used at high pressures.
  • the engine 1 can be adjusted to a holding torque so that none complicated measures to maintain the emphasis in the Melt are required.
  • the pressure sensor 12 is provided, which is a measure of releases the force from the spring 16 to the sleeve 14 and so that it is exerted on the plunger.
  • the disc 11 is as previously explained, slidably arranged on the extension 10. The discs 11 and 15 are therefore the same Axial force applied. This force can be above the previously mentioned Multi-parameter controller and the drive motor 1 on one certain size can be adjusted as long as it is ensured is that the deflection path for the spring element 16th does not become larger than dimension a.
  • the invention enables the drive of a press-in unit for hot chamber die casting machines with electromechanical Means and offers the advantage of a relatively simple Control and regulation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Disclosed is an injection unit for a hot-chamber pressure die casting machine, providing an electromechanical drive for the plunger. A spring element (16) in the form of a plastic component or a hydraulic spring is inserted in between the plunger and the connecting rod (9) in order to absorb the moments of inertia which occur when the plunger drive mechanism is shifted from the phase in which the mould is filled to a pressure dwelling phase. Said spring element is compressed by the additional travel of the connecting rod after the motor is decelerated. The extent of said compression can be selected in such a way that the resulting axial force which is exerted upon the plastic component or hydraulic spring suffices to create the desired pressure dwell in the melt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einpreßaggregat für eine Druckgießmaschine, insbesondere für eine Warmkammerdruckgießmaschine zur Verarbeitung von Metallschmelzen mit einem Gießkolben zum Einpressen des Gießmaterials in eine Form, der über eine Schubstange beaufschlagbar ist, die mit einem von einem Elektromotor getriebenen Linearantrieb verbunden ist, und der nach der Füllphase der Form zur Erzielung eines Drukkes in dem Gießmaterial in einer Druckphase gehalten wird.The invention relates to a press-in unit for a die casting machine, especially for a hot chamber die casting machine for processing metal melts with a casting piston for pressing the casting material into a mold, the can be acted upon via a push rod which is connected to one of an electric motor driven linear drive is connected, and after the filling phase of the mold to achieve a pressure is kept in a pressure phase in the casting material.

Ein Einpreßaggregat dieser Art ist aus der EP 0 430 616 A1 bekannt. Dort wird als Linearantrieb eine Spindel zum Antrieb einer Mutter vorgesehen. Der Antrieb des mit dem Linearantrieb verbundenen Gießkolbens wird über einen von einem Elektromotor angetriebenen Riemen vorgenommen. Der Riementrieb wirkt dabei über eine elektromagnetisch steuerbare Scheibenkupplung auf die Spindel, so daß auf diese Weise die Vorschubgeschwindigkeit des Gießkolbens und, nach dem Füllen der Form, der im Gießmaterial zu haltende Druck gesteuert werden kann. Dabei dient zur Steuerung ein drehzahlabhängiges Signal, das von einem mit dem Spindelantrieb verbundenen Tachometer abgegeben wird. A press-in unit of this type is known from EP 0 430 616 A1 known. There, as a linear drive, a spindle becomes the drive provided to a mother. The drive of the with the linear drive connected plunger is powered by an electric motor driven belt made. The belt drive acts via an electromagnetically controllable disc clutch on the spindle, so that the feed speed of the pouring piston and, after filling the Form, the pressure to be held in the casting material can be controlled can. A speed-dependent signal is used for control, from a tachometer connected to the spindle drive is delivered.

Ein Antrieb dieser Art für das Einpreßaggregat ist relativ aufwendig. Die Steuerung und Regelung der Scheibenkupplung birgt vor allem wegen der Verschleißanfälligkeit solcher Kupplungen Nachteile in sich.A drive of this type for the press-in unit is relative complex. The control and regulation of the disc clutch harbors mainly because of their susceptibility to wear Couplings disadvantages in themselves.

Es ist auch bekannt, bei Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung flüssiger Kunststoffmassen die dort zum Auspressen vorgesehenen Extruderspindeln mit Hilfe elektronischer Regler so zu steuern, daß in den kritischen Phasen des Staudruckaufbaus bei der Plastifizierung sowie der Einhaltung des Druckes in der Nachdruckphase die gewünschten Vortriebsgeschwindigkeiten beziehungsweise Drehmomente für die Einhaltung des Druckes ausgeübt werden können (DE 43 45 034 A1).It is also known to be used in injection molding machines for processing liquid plastic masses provided there for squeezing Extruder spindles with the help of electronic controllers control that in the critical phases of the dynamic pressure build-up in the plasticization as well as compliance with the pressure in the desired advance speeds during the holding phase or torques for maintaining the pressure can be exercised (DE 43 45 034 A1).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einpreßaggregat der eingangs genannten Art in möglichst einfacher Weise so auszubilden, daß insbesondere beim Übergang von der Formfüllphase in die Druckhaltephase unerwünschte Druckspitzen vermieden werden, die systembedingt durch die dem Antrieb innewohnenden Trägheitskräfte beim Abstoppen des Antriebes und beim Übergang auf Druckregelung entstehen.The present invention is based on the object Press-in unit of the type mentioned in the simplest possible Form way so that especially during the transition undesirable from the mold filling phase to the pressure maintenance phase Pressure peaks are avoided, which are caused by the system the inertia forces inherent in stopping the Drive and arise in the transition to pressure control.

Während solche Probleme bei Kunststoffspritzgießmaschinen wegen des elastischen Verhaltens flüssiger Kunststoffmassen nicht auftreten, sind die Verhältnisse bei Druckgießmaschinen zur Verarbeitung von Metallschmelzen insofern anders, als die Metallschmelzen praktisch nicht komprimierbar sind.While such problems arise with plastic injection molding machines the elastic behavior of liquid plastics conditions do not occur in die casting machines for processing metal melts in so far as the Metal melts are practically incompressible.

Um hier die durch Trägheitskräfte vom Antrieb her bewirkten Kräfte beim Umschalten von Formfüllung auf Druckhaltung nicht zu einer unvorhergesehenen und unerwünschten Druckerhöhung in der Schmelze oder zur Beschädigung des Antriebes führen zu lassen, wird gemäß der Erfindung bei einem Einpreßaggregat der eingangs genannten Art vorgesehen, daß zwischen den Gießkolben und die Schubstange ein Federelement geschaltet ist. Dieses Federelement kann das beim Abbremsen des Antriebes auftretende Trägheitsmoment aufnehmen. Der dadurch bewirkte Federweg verhindert die weitere Verschiebung des Gießkolbens und damit auch das Auftreten von Druckspitzen.To bring about the drive forces caused by inertial forces Forces when switching from mold filling to pressure maintenance are not to an unforeseen and undesirable pressure increase in the melt or damage to the drive lead to can, according to the invention in a press-in unit of the type mentioned provided that between the casting pistons and the push rod is connected to a spring element. This spring element can do this when braking the drive Record occurring moment of inertia. The caused by it Travel prevents the casting piston from moving further and with it the occurrence of pressure peaks.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Federelement nun so ausgelegt sein, daß die durch seine Vorspannung entstehende Reaktionskraft auf den Gießkolben groß genug ist, um die zur Erzielung des notwendigen Druckes im Gießmaterial erforderliche Axialkraft auf den Gießkolben aufzubringen. Durch die Erfindung wird somit bei einem Einpreßaggregat der eingangs genannten Art zweierlei erreicht. Zum einen können die beim Abbremsen des Antriebs durch die Massen des Elektromotors und des Getriebes bewirkten Trägheitsmomente aufgefangen werden. Der Gießkolben wird somit vom Umschaltzeitpunkt von Formfüllen auf Druck nicht mehr weiterbewegt. Der durch die Trägheitsmomente auftretende Zusatzweg wird zur Vorspannung des Federelementes verwendet und die dann erzeugte Vorspannung wird zur Beaufschlagung des Gießkolbens mit einer Axialkraft ausgenutzt, die groß genug ist, um den erwünschten Nachdruck im Gießmaterial aufrechtzuerhalten.In a development of the invention, the spring element can now do so be designed so that the resulting from its bias Reactive force on the casting piston is large enough to move the Achieving the necessary pressure in the casting material Apply axial force to the casting piston. By the invention is thus in a press-in unit of the type mentioned Kind of accomplished two things. For one, they can slow down the drive by the masses of the electric motor and of the moment of inertia caused by the transmission. The pouring plunger is thus filled from the time of switching no longer moved on pressure. The moment of inertia occurring additional way becomes the preload of the Spring element used and the bias generated then is used to apply an axial force to the casting piston exploited, which is large enough to the desired emphasis in the casting material.

Durch diese Maßnahmen wird die Steuerung des Gießkolbenantriebs sehr einfach. Die Regelung des Nachdruckes kann nämlich auf diese Weise auf eine sekundäre Geschwindigkeitsregelung in einer Reglerkaskade mit primärer Kraftregelung reduziert werden.Through these measures, the control of the casting piston drive very easy. The regulation of the reprint can namely in this way to a secondary cruise control reduced in a controller cascade with primary force control become.

In Weiterbildung der Erfindung kann als Federelement ein elastischer Kunststoffring vorgesehen sein, der zwischen zwei Flanschen gehalten ist, von denen einer an der Schubstange gehalten und der andere mit einer auf der Schubstange teleskopartig geführten Hülse fest verbunden ist. Durch die Relativbewegung zwischen Schubstange und Hülse wird der Kunststoffring zusammengedrückt und zwar um ein Maß, daß dem Verstellweg der Schubstange entspricht, der durch den Nachlauf des Antriebs nach dem Abbremsvorgang bewirkt wird. In a further development of the invention, an elastic element can be used as the spring element Plastic ring can be provided between two Flanges are held, one of which is on the push rod held and the other telescopic with one on the push rod guided sleeve is firmly connected. Through the relative movement the plastic ring is between the push rod and the sleeve compressed and that by an amount that the adjustment the push rod corresponds to that by the caster of the drive after the braking process is effected.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Schubstange einen den Kunststoffring durchdringenden Fortsatz aufweisen, auf dem die Hülse geführt ist. Der zwischen Fortsatz und Schubstange vorgesehene Absatz kann als Anlage für die an der Schubstange gehaltene Scheibe bzw. für einen dieser zugeordneten Drucksensor dienen.In a development of the invention, the push rod can one Have plastic ring penetrating extension on the the sleeve is guided. The one between the extension and the push rod The intended paragraph can be used as an attachment to the push rod held disc or for a pressure sensor assigned to it serve.

Als Federelement kann aber auch eine an sich bekannte Flüssigkeitsfeder vorgesehen sein (LUEGER Lexikon der Technik, Band 12 - Fahrzeugtechnik - Ausgabe 1967, Verlage DVA Stuttgart, Seite 223). Solche, in der Regel mit Öl gefüllten Zylinder/Kolbeneinheiten können bei den bei Druckgießmaschinen auftretenden Einpreßkräften in der Größenordnung von mehreren Tonnen den notwendigen Federweg zur Verfügung stellen, wobei auch hier die Federkraft dann zur Beaufschlagung der Gießkolben ausgenützt werden kann. Schließlich können Federelement und Hülsenanordnung so aufeinander abgestimmt sein, daß der Fortsatz um einen bestimmten Weg relativ zur Hülse verstellbar ist, um zu vermeiden, daß die Schubstange bzw. ihr Fortsatz mechanisch am Ende der Hülse anschlägt. In Weiterbildung der Erfindung kann der elektrische Antrieb außerdem so steuerbar sein, daß das Federelement nicht über ein vorbestimmtes Maß hinaus zusammengedrückt wird. Zu diesem Zweck kann dem Federelement ein mit der Steuerung des Antriebs verbundener Sensor zugeordnet sein, der die vom Federelement ausgeübte Axialkraft erfaßt und das Drehmoment des Antriebs so steuert, daß in der Nachdruckphase eine ganz bestimmte Kraft auf den Gießkolben ausgeübt und dadurch ein bestimmter Druck in der in der Form befindlichen Schmelze während des Erkaltens erzeugt wird.However, a liquid spring known per se can also serve as the spring element be provided (LUEGER Lexicon of Technology, Volume 12 - Vehicle Technology - Edition 1967, publishers DVA Stuttgart, Page 223). Such cylinder / piston units, usually filled with oil can with die casting machines Pressing forces occurring in the order of several Tons provide the necessary travel, whereby here too the spring force is applied to the casting pistons can be exploited. Finally, spring element and sleeve arrangement to be coordinated so that the Extension adjustable by a certain path relative to the sleeve is to avoid that the push rod or its extension strikes mechanically at the end of the sleeve. In further training According to the invention, the electric drive can also be controlled in this way be that the spring element does not have a predetermined Dimension is compressed. For this purpose, the Spring element connected to the control of the drive Be assigned to the sensor which is exerted by the spring element Detects axial force and controls the torque of the drive that a very specific force on the Pouring plunger and thereby a certain pressure in the melt in the mold generated during cooling becomes.

Als Linearantrieb kann ein aus Spindel und Mutter bestehender Gewindeantrieb oder auch ein Zahnstangenantrieb vorgesehen sein.A linear drive can be a spindle and nut Threaded drive or a rack and pinion drive is provided his.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und wird im folgenden erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Einpreßaggregat für eine Warmkammerdruckgießmaschine zur Verarbeitung von Metallschmelzen.The invention is in the drawing using an exemplary embodiment shown and will be explained in the following. The only figure shows a press-in unit for a hot chamber die casting machine for processing metal melts.

Es ist ein Elektromotor 1, beispielsweise ein Asynchronmotor oder auch andere Varianten von Servomotoren, mit einem nicht näher gezeigten Getriebe und mit einem Kupplungsteil 2 vorgesehen, der eine Gewindespindel 3 zu einer Drehbewegung antreibt. Die Gewindespindel 3 ist in einem Schutzgehäuse 5 abgedichtet geführt. Auf ihr ist eine mit dem Gewinde der Spindel 3 zusammenwirkende Mutter 4 geführt, die mit einem Leitnocken 6 in eine Nut 7 innerhalb des Gehäuses 5 eingreift und dadurch im Gehäuse 5 unverdrehbar geführt ist. Die Mutter 4 steht über eine das freie Ende der Spindel 3 übergreifende Verlängerung 8 mit einer Schubstange 9 in Verbindung, die ihrerseits abgedichtet aus dem Gehäuse 5 herausgeführt und mit einem Fortsatz 10 mit geringerem Durchmesser versehen ist. Auf dem Fortsatz 10 ist beweglich eine erste Scheibe 11 geführt, die an einem Drucksensor 12 anliegt, der beispielsweise in der Art eines piezoelektrischen Elementes ausgeführt sein kann. Dieser Drucksensor 12 steht über eine Signalleitung 13 mit einem nicht näher gezeigten, weil bekannten Mehrparameterregler in Verbindung, der den Motor 1 regelt.It is an electric motor 1, for example an asynchronous motor or other variants of servo motors, with one not gearbox shown in detail and provided with a coupling part 2, which drives a threaded spindle 3 for a rotary movement. The threaded spindle 3 is sealed in a protective housing 5 guided. On it is one with the thread of the spindle 3 interacting nut 4 performed with a guide cam 6 engages in a groove 7 within the housing 5 and is guided non-rotatably in the housing 5. The mother 4 stands over a spanning the free end of the spindle 3 Extension 8 with a push rod 9 in connection, which in turn sealed out of the housing 5 and with an extension 10 is provided with a smaller diameter. A first disk 11 is movably guided on the extension 10, which is applied to a pressure sensor 12, for example executed in the manner of a piezoelectric element can be. This pressure sensor 12 is connected to a signal line 13 with a multi-parameter controller not shown in detail because it is known that controls motor 1.

Auf dem Fortsatz 10 ist außerdem eine Hülse 14 mit einer Endscheibe 15 verschiebbar gelagert, wobei zwischen der Endscheibe 15 und der am Drucksensor 12 anliegenden Scheibe 11 ein Federelement in der Form eines Kunststoffringes 16 angeordnet ist, der ebenfalls von dem Fortsatz 10 durchsetzt ist. Die Hülse 14 ist an dem von der Scheibe 15 abgewandten Ende mit einem Anschlußende 17 zur Verbindung mit dem nicht gezeigten Gießkolben versehen, wobei das freie Ende des Fortsatzes 10 mit einem Absatz 18 größeren Durchmessers versehen ist, der die Hülse am Fortsatz 10 hält und auch für eine gewisse Vorspannung des Kunststoffringes 16 dienen kann. Dieser Absatz 18 ist um die Wegstrecke a von einer inneren Endflächen 19 der Hülse 14 entfernt. Dieses Einpreßaggregat wird nun in Betrieb gesetzt, um eine Metallschmelze in bekannter Weise aus dem Tiegel einer Warmkammerdruckgießmaschine durch den Gießzylinder und ein Steigrohr in die Form zu drücken, dann wird der Elektroantrieb 1 über den nicht gezeigten Mehrparameterregler zu einer Drehung der Spindel 3 angeregt, was dazu führt, daß die Mutter 4 aus der gezeigten Stellung an der Spindel 3 entlang nach unten läuft und dabei die Schubstange 9 ebenfalls nach unten drückt, und zwar mit der für den Füllvorgang der Gießform notwendigen Geschwindigkeit.On the extension 10 is also a sleeve 14 with an end plate 15 slidably mounted, between the end plate 15 and the disk 11 bearing on the pressure sensor 12 a spring element in the form of a plastic ring 16 is arranged which is also penetrated by the extension 10. The sleeve 14 is at the end facing away from the disc 15 with a connection end 17 for connection to the not shown Provide casting piston with the free end of the extension 10 provided with a shoulder 18 of larger diameter is that holds the sleeve on the extension 10 and also for a certain Biasing of the plastic ring 16 can serve. This Paragraph 18 is the distance a from an inner end surface 19 of the sleeve 14 removed. This press-in unit will now put into operation to melt a metal in known Way out of the crucible of a hot chamber die casting machine press the casting cylinder and a riser pipe into the mold, then the electric drive 1 via the multi-parameter controller, not shown excited to a rotation of the spindle 3 what leads to the nut 4 from the position shown the spindle 3 runs down along with the push rod 9 also pushes down, with the for the filling process of the mold necessary speed.

Ist die Form gefüllt, so muß der Drehantrieb der Spindel 3 von Geschwindigkeitsregelung auf Drehmomentregelung umgeschaltet werden und zu diesem Zweck wird der Motor 1 abgebremst. Da sowohl dem Motor als auch dem nicht näher gezeigten Getriebe und allen durch den Antrieb in Rotation versetzten Teilen ein massebedingtes Trägheitsmoment anhaftet, ist es nicht möglich, das Weiterdrehen der Spindel 3 vom Umschaltzeitpunkt an sofort zu unterbinden. Um in diesem Fall zu vermeiden, daß der nicht gezeigte Gießkolben weiter auf die in der Form befindliche inkompressible Schmelze drückt und dadurch unerwünschte Druckspitzen in der Schmelze oder Kraftspitzen im Antriebsmechanismus auftreten, die zu einer Beschädigung führen könnten, ist das Federelement 16 vorgesehen, daß sich in diesem Fall zusammendrückt und den Weg aufnimmt, den sonst der Gießkolben zusätzlich zurücklegen hätte müssen. Aufgrund der Inkompressiblität der Metallschmelze in der Form steht der Gießkolben nach Füllung der Form sozusagen still, während die Schubstange 9 und ihr Fortsatz 10 noch um einen gewissen Weg weiterbewegt werden, der aber durch die Relativverschiebbarkeit zwischen Hülse 14 und Fortsatz 10 von dem Federelement 16 aufgenommen werden kann.If the mold is filled, the rotary drive of the spindle 3 switched from speed control to torque control and for this purpose the engine 1 is braked. Because both the engine and the one not shown in detail Set the gearbox and everything in rotation by the drive Sharing a mass moment of inertia it is not possible to continue turning the spindle 3 from the changeover time to stop immediately. To in this case to avoid that the casting piston, not shown, continues to open presses the incompressible melt in the mold and thereby undesirable pressure peaks in the melt or Force peaks occur in the drive mechanism that lead to a Could cause damage, the spring element 16 is provided, that in this case it squeezes and takes the path that the pouring plunger would otherwise have to cover have to. Due to the incompressibility of the molten metal in the mold is in the mold after the mold has been filled, so to speak silent while the push rod 9 and its extension 10 are still around be moved a certain way, but which is through the Relative displacement between sleeve 14 and extension 10 of the spring element 16 can be accommodated.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der vom Antrieb noch zurückgelegte Weg kleiner als das Maß a ist. Das Federelement 16 drückt sich daher um einen Betrag geringfügig kleiner als a zusammen und wird daher unter Spannung gesetzt. The arrangement is such that the drive distance traveled is smaller than dimension a. The spring element 16 therefore expresses itself slightly by an amount less than a together and is therefore put under tension.

Die Auslegung kann dabei so erfolgen, daß bei dem eingestellten Federweg - der also kleiner als a ist - eine von dem Federelement 16 ausgeübte Reaktionskraft auf die Hülse 14 und damit auf den Gießkolben wirkt, die ausreichend groß ist, um in der Schmelze den erforderlichen Nachdruck aufgrund einer Kraft beispielsweise in der Größenordnung von 7-8 Tonnen (70-80 KN) zu bewirken. Der im Ausführungsbeispiel verwendete Kunststoffring kann diese Kräfte aufbringen, ohne zu groß zu bauen. Möglich wäre auch die Verwendung einer Flüssigkeitsfeder, bei der die Kompressibilität von Flüssigkeiten, insbesondere Öl bei höhen Drücken ausgenützt wird. Der Motor 1 kann auf ein Haltedrehmoment eingeregelt werden, so daß keine komplizierten Maßnahmen zur Einhaltung des Nachdruckes in der Schmelze erforderlich sind.The design can be done so that the set Travel - which is less than a - one of the spring element 16 exerted reaction force on the sleeve 14 and so that acts on the plunger, which is large enough to in the melt the required pressure due to a Force, for example, in the order of 7-8 tons (70-80 KN) to effect. The one used in the exemplary embodiment Plastic ring can apply these forces without being too large to build. It would also be possible to use a liquid spring, where the compressibility of liquids, in particular Oil is used at high pressures. The engine 1 can be adjusted to a holding torque so that none complicated measures to maintain the emphasis in the Melt are required.

Um in jedem Fall die vom Federelement 16 ausgeübte Kraft so groß zu halten, daß in der Schmelze der erforderliche Druck entsteht, ist der Drucksensor 12 vorgesehen, der ein Maß für die Kraft abgibt, das von der Feder 16 auf die Hülse 14 und damit auf den Gießkolben ausgeübt wird. Die Scheibe 11 ist, wie vorher erläutert, verschiebbar auf dem Fortsatz 10 angeordnet. Die Scheiben 11 und 15 werden daher mit der gleichen Axialkraft beaufschlagt. Diese Kraft kann über den vorher erwähnten Mehrparameterregler und den Antriebsmotor 1 auf eine ganz bestimmte Größe eingeregelt werden, solange dafür gesorgt ist, daß der Einfederungsweg für das Federelement 16 nicht größer als das Maß a wird.In any case, the force exerted by the spring element 16 keep large that the required pressure in the melt arises, the pressure sensor 12 is provided, which is a measure of releases the force from the spring 16 to the sleeve 14 and so that it is exerted on the plunger. The disc 11 is as previously explained, slidably arranged on the extension 10. The discs 11 and 15 are therefore the same Axial force applied. This force can be above the previously mentioned Multi-parameter controller and the drive motor 1 on one certain size can be adjusted as long as it is ensured is that the deflection path for the spring element 16th does not become larger than dimension a.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht ein fester Zusammenhang zwischen dem Einfederungsweg (kleiner als a) des Federelements 16 und der auf den Gießkolben ausgeübten Axialkraft. Die Erfindung ermöglicht den Antrieb eines Einpreßaggregates für Warmkammerdruckgießmaschinen mit elektromechanischen Mitteln und bietet den Vorteil einer relativ einfachen Steuerung und Regelung.Due to the configuration according to the invention, there is a stronger one Relationship between the deflection (less than a) of the Spring element 16 and the axial force exerted on the casting piston. The invention enables the drive of a press-in unit for hot chamber die casting machines with electromechanical Means and offers the advantage of a relatively simple Control and regulation.

Claims (11)

Einpreßaggregat für eine Druckgießmaschine, insbesondere Warmkammerdruckgießmaschine zur Verarbeitung von Metallschmelzen mit einem Gießkolben zum Einpressen eines Gießmaterials in eine Form, der über eine Schubstange (9) beaufschlagbar ist, die mit einem von einem Elektromotor (1) getriebenen Linearantrieb (3) verbunden ist, und der nach der Füllphase der Form zur Erzielung eines Druckes in dem Gießmaterial in einer Druckphase gehalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Gießkolben und die Schubstange (9) ein Federelement (16) geschaltet ist.Press-in unit for a die casting machine, in particular a hot chamber die casting machine for processing metal melts, with a casting piston for pressing a casting material into a mold which can be acted upon by a push rod (9) which is connected to a linear drive (3) driven by an electric motor (1), and which is kept in a pressure phase after the filling phase of the mold in order to achieve a pressure in the casting material,
characterized in that
a spring element (16) is connected between the casting piston and the push rod (9). Einpreßaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) so ausgelegt ist, daß die durch seine Spannung entstehende Reaktionskraft auf den Gießkolben groß genug ist, um die zur Erzielung des notwendigen Druckes im Gießmaterial erforderliche Axialkraft aufzubringen.Press-in unit according to claim 1, characterized in that that the spring element (16) is designed so that the reaction force on the casting piston due to its tension is large enough to achieve the necessary Apply the required axial force in the casting material. Einpreßaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein elastischer Kunststoffring (16) ist, der zwischen zwei Scheiben (11, 15) gehalten ist, von denen eine (11) an der Schubstange (9) gehalten und die andere mit einer auf der Schubstange teleskopartig geführten Hülse (14) fest verbunden ist.Press-in unit according to claim 1 or 2, characterized in that the spring element is an elastic plastic ring (16), which is held between two disks (11, 15), one of which (11) is held on the push rod (9) and the others with a telescopic one on the push rod Sleeve (14) is firmly connected. Einpreßaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelement eine Flüssigkeitsfeder vorgesehen ist.Press-in unit according to claim 1, characterized in that that a liquid spring is provided as the spring element is. Einpreßaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (9) einen den Kunststoffring (16) durchdringenden Fortsatz (10) geringeren Durchmessers aufweist, auf dem die Hülse (14) geführt ist. Press-in unit according to claim 3, characterized in that the push rod (9) has a plastic ring (16) has penetrating extension (10) of smaller diameter, on which the sleeve (14) is guided. Einpreßaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) und die Anordnung der Hülse (14) so aufeinander abgestimmt sind, daß der Fortsatz (10) nur einen bestimmten Weg (a) relativ zur Hülse (14) verstellbar ist.Press-in unit according to claim 3, characterized in that the spring element (16) and the arrangement of the sleeve (14) are coordinated so that the extension (10) only a certain way (a) adjustable relative to the sleeve (14) is. Einpreaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (1) so steuerbar ist, daß das Federelement (16) nicht über ein vorbestimmtes Maß (a) hinaus zusammengedrückt wird.Einpreaggregat according to claim 1, characterized in that the electric drive (1) can be controlled so that the spring element (16) not beyond a predetermined measure (a) is squeezed. Einpreßaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Federelement (16) ein mit der Steuerung des Antriebes (1) verbundener Sensor (12) zugeordnet ist, der die vom Federelement (16) ausgeübte Axialkraft erfaßt.Press-in unit according to claim 7, characterized in that the spring element (16) with the control of the drive (1) connected sensor (12) is assigned, which the axial force exerted by the spring element (16). Einpreßaggregat nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12) an dem zwischen der Schubstange (9) und dem Fortsatz (10) kleineren Durchmessers gebildeten Absatz (20) und an der am Ansatz (10) geführten Scheibe (11) anliegt, die an das Federelement (16) angrenzt.Press-in unit according to claim 5 and 8, characterized in that the sensor (12) on the between the push rod (9) and the extension (10) of smaller diameter Heel (20) and on the washer (11) guided on the shoulder (10) abuts, which is adjacent to the spring element (16). Einpreßaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Linearantrieb ein aus einer Spindel (3) und einer daran geführten Mutter (4) bestehender Gewindeantrieb vorgesehen ist.Press-in unit according to claim 1, characterized in that that as a linear drive from a spindle (3) and one the nut (4) on the existing thread drive is provided. Einpreßaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Linearantrieb ein Zahnstangenantrieb vorgesehen ist.Press-in unit according to claim 1, characterized in that that a rack and pinion drive is provided as a linear drive is.
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