EP3492196A1 - Pressure diecasting device - Google Patents

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Publication number
EP3492196A1
EP3492196A1 EP18205317.3A EP18205317A EP3492196A1 EP 3492196 A1 EP3492196 A1 EP 3492196A1 EP 18205317 A EP18205317 A EP 18205317A EP 3492196 A1 EP3492196 A1 EP 3492196A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
press
die casting
mold cavity
casting apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18205317.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg Gauermann
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.)
Electronics Vertrieb Elektronischer Gerate GmbH
Electronics GmbH Vertrieb elektronischer Geraete
Original Assignee
Electronics Vertrieb Elektronischer Gerate GmbH
Electronics GmbH Vertrieb elektronischer Geraete
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 Electronics Vertrieb Elektronischer Gerate GmbH, Electronics GmbH Vertrieb elektronischer Geraete filed Critical Electronics Vertrieb Elektronischer Gerate GmbH
Publication of EP3492196A1 publication Critical patent/EP3492196A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/10Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with horizontal press motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2272Sprue channels
    • B22D17/2281Sprue channels closure devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/32Controlling equipment

Definitions

  • the invention relates to a Druckg screenvorraum for producing metallic die castings with a die, which forms a mold cavity, and with a press-in piston for pressing molten metallic casting material into the mold cavity, wherein the press-in piston by means of an electric drive unit having at least one electric linear motor, in a via a filling channel with the mold cavity connected filling chamber is linearly displaceable, and with an electrical control device for controlling the electric drive unit.
  • Such die casting devices are used for the production of metal die-cast parts, in particular for the production of die-cast parts from an aluminum or magnesium alloy. Die casting devices of the type in question are also referred to as cold chamber Druckg automatvorraumen.
  • the filling chamber of the die casting apparatus is filled with molten metallic casting material which is provided in a melting furnace. Subsequently, the casting material is pressed by means of a press-in piston in the mold cavity of the die, in particular at the end of Einpressvorganges high pressures are exerted on the casting material to compress the casting material by still liquid casting material is pressed into solidifying and the solidification shrinkage underlying material areas.
  • the drive of the press-fit piston is usually hydraulic, since very high pressures can be achieved by means of hydraulic drives.
  • hydraulic drives have the disadvantage that the movement of the press-in piston when pressing the casting material are not controlled very accurately can. This makes it difficult to achieve optimal casting results.
  • the repeatability of the press-fit process is often not satisfactory.
  • the movement of the hydraulically driven press-in piston depends on the temperature of the hydraulic oil, which may have non-negligible variations.
  • Known Druckg automatvoriquesen with hydraulic drives therefore often have a considerable rejection rate.
  • Object of the present invention is therefore to develop a Druckg screenvorraum of the type mentioned in such a way that the press-fit piston can be driven with simpler and less expensive linear motors and yet optimal casting results can be achieved.
  • the idea flows in that the thrust force that must be exerted by the electric drive unit on the press-in piston to accelerate the press-in piston from an initial rest position, can be reduced by the flow cross-section of the filling channel at least in a channel section as possible is chosen large.
  • a larger flow cross-section results in a lower flow resistance, so that the casting material can be pressed with lower flow losses through the filling channel.
  • To the flow resistance especially during the initial acceleration phase of the press-in piston low
  • a large flow cross-section can be provided.
  • each mold cavity has a specific "filling characteristic" which describes the per unit time to be injected in the mold cavity amount of casting material (filling rate).
  • the filling characteristic is dependent on the flow cross section of the filling channel, a large flow cross section allows a large filling rate and thus the injection of a large amount of casting material within a predetermined time, and a small flow cross section allows a small filling rate and thus the injection of a smaller amount of casting material within a given Time.
  • an electric drive unit with at least one linear motor for the injection piston and a cross-sectional change device for the filling channel therefore makes it possible to use inexpensive linear motors for the electric drive unit, so that the movement of the press-in piston can be precisely controlled with very high repeat accuracy and high quality die castings low rejection rate can be generated.
  • the at least one linear motor of the electric drive unit of the press-in piston has at least one stationary primary part and at least one movable secondary part, wherein the at least one movable secondary part cooperates magnetically with one or more primary parts and is mechanically connected to the press-in piston.
  • the at least one primary part may, for example, form a coil arrangement which can be supplied in a predeterminable manner with power to generate a variable magnetic field
  • the at least one movable secondary part may, for example, comprise at least one permanent magnet which is set in motion by the variable magnetic field of the coil arrangement can be.
  • the at least one secondary part is preferably mechanically connected to the press-in piston in such a way that a linear movement of the secondary part is transferred into a synchronous linear movement of the press-in piston.
  • the at least one secondary part is rigidly connected to the press-in piston via a mechanical pushing device.
  • the use of the mechanical push device makes it possible to easily move the linear movement of the secondary parts towards the press-in piston transferred, without structurally complex and fault-prone transmission elements are required.
  • the mechanical thrust device preferably has a push rod, via which the at least one secondary part is rigidly connected to the press-in piston.
  • the at least one linear motor of the electric drive unit of the press-in piston has a plurality of stationary primary parts and a plurality of movable secondary parts, wherein each secondary part is arranged between two primary parts and rigidly connected to the press-in piston via the push device.
  • a movable secondary part is in each case arranged between two stationary primary parts, which is rigidly connected via the mechanical pushing device with the press-in piston.
  • the primary parts and / or the secondary parts are preferably configured identically, so that they can be produced inexpensively in large quantities.
  • the electric drive unit of the press-in piston has at least two linear motors which are arranged parallel to one another or aligned with respect to the direction of movement of the press-in piston.
  • the arrangement of at least two linear motors in alignment with each other makes it possible in a cost effective manner to extend the thrust stroke of the press-in piston.
  • the arrangement of at least two linear motors parallel to one another makes it possible to increase the force exerted by the electric drive unit on the press-in force in a cost-effective manner.
  • the cross-sectional change device an immersed in the filling channel actuator which is linearly movable by means of an electric drive member, wherein the electric drive member in response to the position, the speed and / or the acceleration of the press-in piston is controllably connected and signal-conducting with the control device.
  • the flow cross-section of the filling channel in a channel section can be changed in a predeterminable manner in a structurally simple manner.
  • the actuator can be moved precisely by means of the electric drive member with very high repeatability.
  • the movement of the actuator and thus also the change of the flow cross section of the filling channel takes place in particular in dependence on the position, the speed and / or the acceleration of the press-in piston.
  • the press-in piston is accelerated from a rest position in the direction of the filling channel.
  • the assumption of the rest position and the initial acceleration of the press-fit piston can be detected by means of a sensor which provides the control device with a corresponding sensor signal.
  • the control device controls the drive member such that the actuator first assumes a retracted position, so that it practically does not affect the flow cross section of the filling channel and molten casting material can be pressed with relatively little force in the mold cavity.
  • the press-in piston moves within the filling chamber in the direction of the filling channel and the actuator can be caused by the controllable drive member to move, which has a change in the flow cross-section of the filling channel to result in filling the mold cavity in an optimal manner.
  • the press-in piston may undergo abrupt changes in speed which may be sensed and which may cause the control device to change the position of the actuator, with appropriate positional changes being able to be made precisely by means of the electric actuator.
  • the electric drive member comprises at least one electric linear motor which has at least one stationary primary part and at least one movable secondary part which is rigidly connected mechanically to the actuator.
  • the at least one secondary part is connected via a push rod to the actuator.
  • the die casting mold of the die casting apparatus preferably has a first mold half and a second mold half which form the mold cavity between them, wherein at least one mold half can be moved back and forth between a closed position closing the mold cavity and an open position releasing the mold cavity.
  • the die casting device has a temperature detection device, wherein by means of the temperature detecting device in the open position of the at least one mold half, the temperature of the mold cavity defining surfaces of the two mold halves at a plurality of mutually spaced, programmable predetermined measurement points is separately detected, and wherein the temperature detection device is signal-connected to the control unit.
  • the temperature detection device With the aid of the temperature detection device, the temperature of the mold cavities defining surfaces of the two mold halves at a plurality of measuring points, the position of which can be specified programmatically, are detected.
  • the measured surface temperatures of the measuring points can be stored for a fault diagnosis.
  • the measured surface temperatures also allow precise control of a heating and cooling device of the die casting device, with the help of which the temperature of the mold halves can be controlled.
  • the temperature of the measuring points is detected when at least one mold half assumes its open position. For example, it may be provided that after each completion of a casting process, that is to say after ejection of the diecast part from the mold cavity, the surfaces of the two mold halves are detected at measurement points which can be predetermined by the program. In particular, the temperature at depressions and / or elevations of the the mold cavity limiting surfaces of the two mold halves are detected.
  • the temperature detection device has at least one infrared sensor.
  • the temperature of the press-in piston can be detected by means of the temperature detection device prior to pressing in or during the pressing of casting material into the mold cavity.
  • the temperature of a plurality of programmable predetermined measurement points of the mold cavity defining surfaces of the two mold halves can be detected by means of the temperature detection means, but by means of the same temperature detection means, the temperature of the press-in piston can be detected preferably without contact, especially at the beginning of a casting process.
  • the detection of the temperature of the press-in piston can serve to monitor the casting processes and facilitates fault diagnosis.
  • the temperature of the casting material can be detected by means of the temperature detection device before or during the introduction of casting material into the filling chamber.
  • the filling chamber is filled with molten metallic casting material, which is then pressed into the mold cavity by means of the press-in piston. It is advantageous if the temperature of the casting material is detected by means of the temperature detection device before or during the introduction of the casting material into the filling chamber. This also serves to monitor the casting processes and facilitates fault diagnosis.
  • the temperature detection device has a measuring head which is connected to a positioning device held and movable by means of the positioning in at least one measuring position.
  • the measuring head can be positioned between the two mold halves, for example, if at least one mold half assumes its open position and thus a distance from the other mold half.
  • the measuring head can be moved out of the area between the two mold halves by means of the positioning, in order subsequently to assume, for example, a rest position or a further measuring position.
  • the measuring head is rotatably mounted on the positioning device. This makes it possible to rotate the measuring head relative to the positioning device, in order thereby to detect the temperature of a multiplicity of measuring points predetermined by the method.
  • the measuring head is rotatably mounted on the positioning device about two axes of rotation aligned perpendicular to each other. This allows a structurally simple way to change the orientation of the measuring head relative to the positioning both in a horizontal plane and in a vertical plane in order to detect the temperature of different measuring points can.
  • the die casting device has a suction device for sucking gas from the mold cavity, wherein the suction device is coupled to the press-fit piston for sucking the mold cavity in response to the movement of the press-fit piston.
  • the suction device makes it possible to pressurize the mold cavity before and / or during filling with negative pressure. This makes it easier to press the casting material into the mold cavity, since the casting material is sucked into the mold cavity under the effect of the negative pressure prevailing in the mold cavity.
  • the Use of the suction device proved to be particularly advantageous in driving the press-in piston by means of the electric drive unit.
  • the suction device is conveniently mechanically coupled to the press-in piston.
  • the suction device has a suction piston, which is held linearly displaceable in a suction cylinder and mechanically coupled to the press-in piston, wherein the suction cylinder is connected via a suction line with the mold cavity.
  • a movement of the press-in piston is mechanically transferred to the suction piston in such a configuration, which carries out a movement within the suction cylinder, which corresponds to the movement of the press-in piston in the filling chamber.
  • the mold cavity can be acted upon in a structurally simple manner in response to the movement of the press-in piston with negative pressure.
  • the die casting device has a signal sensor connected to the control device motion sensor, wherein by means of the motion sensor, the movement of the press-fit piston can be detected.
  • the motion sensor allows monitoring of the casting processes and facilitates fault diagnosis.
  • the output signal of the motion sensor can be incorporated into the above-explained control of the drive member of the cross-sectional change device.
  • the acceleration of the press-in piston can be detected by means of the motion sensor.
  • the position of the press-fit piston and / or the speed of the press-fit piston can be detected by means of the motion sensor.
  • the die casting apparatus 10 comprises a die 11 having a first, stationary mold half 12 and a second, movable mold half 14 forming therebetween a mold cavity 16 having the shape of a die cast part to be cast.
  • the two mold halves 12, 14 act in a conventional manner with a known per se and therefore not shown in the drawing to achieve a better overview Mold closing unit together.
  • the mold clamping unit has a fixed and a movable platen, on which the two mold halves 12, 14 are held in a known manner. By means of the mold clamping unit, a predetermined closing force can be exerted on the two mold halves 12, 14.
  • the movable mold half 14 by means of the mold clamping unit from a in the FIGS. 1 . 2 . 3 and 5 shown closed position in a in FIG. 4 shown open position to be moved.
  • the die casting device 10 has a filling chamber 18, which can be filled with the liquid casting material and which is connected via a filling channel 20 with the mold cavity 16.
  • the filling of the filling chamber 18 with liquid casting material takes place via a filling opening 22 of the filling chamber 18, wherein the molten casting material is provided in a melting furnace 24.
  • controllable heating and cooling device of the die casting device 10 the two mold halves 12, 14 are heated to a predetermined temperature.
  • a press-in piston 26 is slidably mounted, with the aid of which the molten casting material can be pressed into the mold cavity 16.
  • the die casting device 10 has an electric drive unit 28.
  • the electric drive unit 28 comprises a first linear motor 30 and a second linear motor 32.
  • the two linear motors 30, 32 are arranged in alignment with each other with respect to the direction of movement of the press-fit piston 26.
  • the two linear motors 30, 32 are identical.
  • the two linear motors 30, 32 each have four identically configured movable secondary parts 34, 36, 38, 40, each comprising permanent magnets and rigidly connected to a mechanical pusher 42 having a push rod 44. This is especially true FIG. 6 clear. Via the push rod 44, the secondary parts 34, 36, 38, 40 are rigidly connected to the press-in piston 26, so that a linear movement of the secondary parts has a synchronous linear movement of the press-in piston 26 result.
  • the secondary parts 34, 36, 38, 40 are arranged distributed uniformly in the circumferential direction of the push rod 44 and each positioned between a first primary part 46 and a second primary part 48, each forming a coil assembly.
  • the two linear motors 30, 32 four secondary parts and eight primary parts.
  • Such primary and secondary parts are known to those skilled in the art and therefore require no further explanation in the present case.
  • the linear motors 30 and 32 also have a larger or a smaller number of secondary parts, which are preferably positioned in each case between two primary parts.
  • the two linear motors 30, 32 each have only two secondary parts, which are aligned at an angle of 180 ° to each other.
  • the two linear motors 30, 32 each have a guide carriage 50, which is held linearly movable on parallel to each other guide rails 52, 54.
  • the control of the linear motors 30, 32 by means of an electrical control device 56 of the die casting device 10.
  • the electrical control device 56 is connected via not shown in the drawing to achieve a better overview electrical lines with the linear motors 30, 32.
  • the flow cross section of the filling channel 20 can be changed in a channel section by means of a cross-sectional change device 58 in a predeterminable manner.
  • the cross-sectional change device 58 has an actuator, which in the illustrated embodiment designed as a control piston 60 it.
  • the adjusting piston 60 is rigidly connected to an electric drive member 62 via a piston rod 61.
  • the electric drive member 62 also has a linear motor with at least one stationary primary part and at least one movable secondary part, wherein the at least one secondary part is connected via the piston rod 61 to the actuating piston 60.
  • the control of the electric drive member 62 by means of the electric control device 56 in dependence on the position, the speed and / or the acceleration of the Einpresskolbens 26.
  • the Druckg intelligentvortechnische 10 has a motion sensor 64, the electrical control device 56 provides a dependent of the movement of the injection piston 26 sensor signal.
  • the motion sensor 64 is formed as an acceleration sensor, which detects the acceleration of the rigidly connected to the press-in piston 26 push rod 44.
  • the die casting device 10 has a suction device 66, which is coupled to the press-in piston 26. This allows the mold cavity 16 to be sucked off in response to the movement of the press-fit piston 26.
  • the suction device 66 has a suction cylinder 68, which is arranged on the rear side of the electric drive unit 28 facing away from the press-in piston 26.
  • a suction piston 70 is slidably mounted in the suction cylinder 68.
  • the push rod 44 extends from the press-fit piston 26 through the two linear motors 30, 32 and dips into the suction cylinder 68, wherein it carries the suction piston 70 at its end facing away from the press-in piston 26. A movement of the press-in piston 26 is thus transmitted via the push rod 44 to the suction piston 70.
  • the suction cylinder 68 is in fluid communication with an outlet 74 of the mold cavity 16 via a suction line 72, wherein the suction line 72 branches at its end facing the suction cylinder 68 via a T-piece 76 into a first branch line 78 and a second branch line 80.
  • the first branch line 78 opens into the suction cylinder 68 at a front cylinder end 82 facing the electric drive unit 28, and the second branch line 80 opens at a rear cylinder end 84 facing away from the electric drive unit 28 into the suction cylinder 68.
  • the first branch line 78 has a first directional control valve 86, and in the second branch line 80, a second directional control valve 88 is connected.
  • the two-way valves 86, 88 are designed as solenoid valves and communicate with the electrical control device 56 via control lines not shown in the drawing.
  • the directional valves 86, 88 can each take two switching positions. In a first switching position, the directional control valves 86, 88 each release a flow path from the suction cylinder 68 to the suction line 72 and simultaneously block a flow path from the suction cylinder 68 to the atmosphere (environment), and in a second switching position, the directional control valves 86, 88 each provide a flow path from the suction cylinder the atmosphere (environment) free and simultaneously block the flow path from the suction cylinder 68 to the suction 72nd
  • the T-piece 76 adjacent to a pressure accumulator 90 is connected to the suction line 72.
  • a filter 92, a check valve 94, and an air flow meter 96 are connected in the suction line 72.
  • the check valve 94 is also designed as a solenoid valve and is connected via a control line, not shown in the drawing with the electrical control device 56 in connection.
  • the air amount measuring unit 96 makes it possible to measure the amount of air sucked from the mold cavity 16.
  • About a only partially shown in the drawing measuring line 98 is the air flow measuring unit 96 with the electrical control device 56 in electrical connection.
  • a measurement signal corresponding to the extracted air quantity can be transmitted to the electrical control device 56.
  • the two mold halves 12, 14 have facing surfaces 100, 102 which define the mold cavity 16. With the aid of a temperature detection device 104 of the die casting device 10, the temperature of the surfaces 100, 102 of the two mold halves 12, 14 can be detected at a plurality of programmable predetermined measurement points, when the second mold half 14 their in FIG. 4 shown open position occupies.
  • the temperature detection device 104 has a measuring head 106 with an infrared sensor 108.
  • the measuring head 106 is rotatably supported on a positioning device 110 of the temperature detection device 104 about a vertical axis of rotation 112 and about a horizontal axis of rotation 114. This makes it possible to align the infrared sensor 108 to program predetermined measurement points to detect their temperature without contact.
  • the positioning device 110 has a first pivot arm 116 which is rotatably mounted on the first mold half 12, and a second pivot arm 118 which is articulated to the first pivot arm 116 and carries at its free end the measuring head 106.
  • the temperature detection device 104 With the aid of the temperature detection device 104, not only the surface temperature of a plurality of measuring points of the two mold halves 12, 14 can be detected without contact, but also the temperature of the casting material can be detected, which is introduced into the filling chamber 18 via the filling opening 22.
  • the temperature of the press-fit piston 26 can be detected when the press-in piston 26 its in FIG. 1 shown withdrawn rest position occupies.
  • the measuring head 106 can be moved by means of the positioning device 110 into respectively suitable measuring positions.
  • the infrared sensor 108 of Temperature detection device 104 is connected to the electrical control device 56.
  • the press-in piston 26 takes its in FIG. 1 shown retracted rest position and molten metallic casting material is introduced via the filling opening 22 in the filling chamber 18, wherein by means of the temperature detecting means 104, both the temperature of the casting material and the temperature of the press-fit piston 26 is detected.
  • the check valve 94 is closed at this time.
  • the first directional control valve 86 assumes its second switching position, so that the front cylinder chamber 120 of the suction cylinder 68 arranged between the suction piston 70 and the front cylinder end 82 is in fluid communication with the outside environment.
  • the second directional control valve 88 assumes its first switching position, so that the rear cylinder chamber 122 of the suction cylinder 68 arranged between the suction piston 70 and the rear cylinder end 84 is in fluid communication with the suction line 72.
  • the injection piston 26 is subsequently displaced by means of the electric drive unit 28 within the filling chamber 18 in the direction of the filling channel 20, so that the casting material located in the filling chamber 18 is pressed into the mold cavity 16 via the filling channel 20.
  • the shut-off valve 94 is open in this phase of the casting process.
  • the movement of the press-fit piston 26 is transmitted via the push rod 44 to the suction piston 70, so that it is moved starting from a position adjacent to the rear cylinder end 84 in the direction of the front cylinder end 82. This has the consequence that the volume of the rear cylinder chamber 122 is increased and thereby the mold cavity 16 is sucked off via the suction line 72.
  • the volume of the front cylinder space decreases and air is discharged via the first directional control valve 86 to the outside environment.
  • the movement of the press-in piston 26 thus not only results in that molten casting material is pressed into the mold cavity 16, but that at the same time the mold cavity 16 is sucked off becomes. This facilitates the pressing in of the casting material with the aid of the electric drive unit 28.
  • the pressing of the molten casting material into the mold cavity 16 is further facilitated by the fact that at the beginning of the press-fitting operation of the adjusting piston 60 of the cross-sectional modification device 58 is an in FIG. 1 shown retracted position occupies, so that the flow cross-section of the filling channel 20 assumes a maximum value and thereby the filling channel 20 exerts the lowest possible flow resistance to the molten casting material.
  • the use of the suction device 66 and the cross-sectional modification device 58 makes it possible for the press-in piston 26, starting from its in FIG. 1 shown rest position by applying force by means of the electric drive unit 28 in a predeterminable manner.
  • the actuating piston 60 is again moved to its maximum retracted position, so that it releases the flow cross-section of the filling channel 20 as far as possible. This is in FIG. 3 shown.
  • the flow cross section of the filling channel 20 assumes its maximum value. This makes it easier to compact the casting material in the mold cavity 16, wherein liquid casting material is still pressed into the solidifying casting areas.
  • the electric drive unit 28 can be exercised in this case due to the large inertial mass of the press-in piston 26, the push rod 44 and a considerable weight having secondaries 34, 36, 38, 40, a high pressing force.
  • the mold cavity 16 is opened by the second mold half 14 in their in FIG. 4 shown open position is moved.
  • the shut-off valve 94 is closed and the two-way valves 86, 88 take their second switching position, in which they interrupt the flow connections from the front and rear cylinder chambers 120, 122 to the suction line 72 and instead the flow connections from the front and rear cylinder chambers 120, 122 to Release the outside environment.
  • the temperature detection device 104 the temperature of the mutually facing surfaces 100, 102 of the two mold halves 12, 14 is then selectively detected at a plurality of measurement points which can be predetermined by the program. In particular, the temperature is detected at individual measuring points which are positioned in the region of elevations and depressions of the two surfaces 100, 102.
  • the measuring head 106 is positioned by means of the positioning device 110 between the two mold halves 12, 14 and then rotated about the vertical axis of rotation 112 and about the horizontal axis of rotation 114.
  • the measuring head 106 is moved out of the intermediate region between the two mold halves 12, 14 again and the second mold half 14 is moved back into its closed position. This is in FIG. 5 shown.
  • the injection piston 26 is moved back to its initial position, whereby the volume of the front cylinder chamber 120 increases and the volume of the rear cylinder chamber 122 decreases.
  • the second directional control valve 88 assumes its second switching position so that air can be released to the outside environment from the decreasing rear cylinder space 122.
  • the first directional control valve 86 assumes its first switching position and thus releases the flow connection from the front cylinder chamber 120 to the suction line 72, so that a negative pressure is provided in the suction line 72 and in the pressure accumulator 90. This allows the mold cavity 16 and the filling chamber 18 at the beginning a subsequent Einpressvorgangs by opening the shut-off valve 94 to apply negative pressure.
  • the use of the electric drive unit 28 allows a fast and precise control of the movement of the press-in piston 26, wherein a high repeatability can be achieved.
  • the force to be provided by the electrical pressing unit 28 can be kept relatively low , so that inexpensive linear motors can be used.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung (10) zum Erzeugen metallischer Druckgussteile mit einer Druckgießform, die einen Formhohlraum (16) ausbildet, und mit einem Einpresskolben (26) zum Einpressen von schmelzflüssigem metallischem Gießmaterial in den Formhohlraum (16), wobei der Einpresskolben (26) mittels einer elektrischen Antriebseinheit (28), die mindestens einen elektrischen Linearmotor (30, 32) aufweist, in einer über einen Einfüllkanal (20) mit dem Formhohlraum (16) verbundenen Füllkammer (18) linear verschiebbar ist. Um die Druckgießvorrichtung (10) derart weiterzubilden, dass der Einpresskolben (26) mit einfacheren und kostengünstigeren Linearmotoren (30, 32) angetrieben werden kann und dennoch optimale Gießergebnisse erzielt werden können, wird vorgeschlagen, dass der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals (20) in einem Kanalabschnitt während der Befüllung des Formhohlraums (16) mittels einer Querschnittsänderungseinrichtung (58) veränderbar ist.The invention relates to a die casting device (10) for producing metallic die cast parts with a die casting mold which forms a mold cavity (16) and with a press piston (26) for pressing molten metal casting material into the mold cavity (16), the press piston (26) by means of an electric drive unit (28) which has at least one electric linear motor (30, 32), can be displaced linearly in a filling chamber (18) connected to the mold cavity (16) via a filler channel (20). In order to further develop the die casting device (10) in such a way that the press-in piston (26) can be driven with simpler and less expensive linear motors (30, 32) and nevertheless optimum casting results can be achieved, it is proposed that the flow cross-section of the filling channel (20) be in a channel section during the filling of the mold cavity (16) by means of a cross-section changing device (58).

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung zum Erzeugen metallischer Druckgussteile mit einer Druckgießform, die einen Formhohlraum ausbildet, und mit einem Einpresskolben zum Einpressen von schmelzflüssigem metallischem Gießmaterial in den Formhohlraum, wobei der Einpresskolben mittels einer elektrischen Antriebseinheit, die mindestens einen elektrischen Linearmotor aufweist, in einer über einen Einfüllkanal mit dem Formhohlraum verbundenen Füllkammer linear verschiebbar ist, und mit einer elektrischen Steuereinrichtung zum Steuern der elektrischen Antriebseinheit.The invention relates to a Druckgießvorrichtung for producing metallic die castings with a die, which forms a mold cavity, and with a press-in piston for pressing molten metallic casting material into the mold cavity, wherein the press-in piston by means of an electric drive unit having at least one electric linear motor, in a via a filling channel with the mold cavity connected filling chamber is linearly displaceable, and with an electrical control device for controlling the electric drive unit.

Derartige Druckgießvorrichtungen werden zur Herstellung metallischer Druckgussteile verwendet, insbesondere zur Herstellung von Druckgussteilen aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung. Druckgießvorrichtungen der hier in Rede stehenden Art werden auch als Kaltkammer-Druckgießvorrichtungen bezeichnet.Such die casting devices are used for the production of metal die-cast parts, in particular for the production of die-cast parts from an aluminum or magnesium alloy. Die casting devices of the type in question are also referred to as cold chamber Druckgießvorrichtungen.

Zur Herstellung eines Druckgussteiles wird die Füllkammer der Druckgießvorrichtung mit schmelzflüssigem metallischem Gießmaterial befüllt, das in einem Schmelzofen bereitgestellt wird. Anschließend wird das Gießmaterial mit Hilfe eines Einpresskolbens in den Formhohlraum der Druckgießform eingepresst, wobei insbesondere am Ende des Einpressvorganges hohe Drücke auf das Gießmaterial ausgeübt werden, um das Gießmaterial zu verdichten, indem noch flüssiges Gießmaterial in erstarrende und der Erstarrungsschwindung unterliegende Materialbereiche nachgepresst wird.To produce a die-cast part, the filling chamber of the die casting apparatus is filled with molten metallic casting material which is provided in a melting furnace. Subsequently, the casting material is pressed by means of a press-in piston in the mold cavity of the die, in particular at the end of Einpressvorganges high pressures are exerted on the casting material to compress the casting material by still liquid casting material is pressed into solidifying and the solidification shrinkage underlying material areas.

Der Antrieb des Einpresskolbens erfolgt üblicherweise hydraulisch, da mittels hydraulischer Antriebe sehr hohe Drücke erzielt werden können. Hydraulische Antriebe haben allerdings den Nachteil, dass die Bewegung des Einpresskolbens beim Einpressen des Gießmaterials nicht sehr exakt geregelt werden kann. Dies erschwert es, optimale Gießergebnisse zu erzielen. Auch die Wiederholgenauigkeit des Einpressvorganges ist häufig nicht befriedigend. Unter anderem ist die Bewegung des hydraulisch angetriebenen Einpresskolbens von der Temperatur des Hydrauliköls abhängig, die nicht vernachlässigbare Schwankungen aufweisen kann. Bekannte Druckgießvorrichtungen mit hydraulischen Antrieben weisen daher häufig eine beträchtliche Ausschussrate auf.The drive of the press-fit piston is usually hydraulic, since very high pressures can be achieved by means of hydraulic drives. However, hydraulic drives have the disadvantage that the movement of the press-in piston when pressing the casting material are not controlled very accurately can. This makes it difficult to achieve optimal casting results. The repeatability of the press-fit process is often not satisfactory. Among other things, the movement of the hydraulically driven press-in piston depends on the temperature of the hydraulic oil, which may have non-negligible variations. Known Druckgießvorrichtungen with hydraulic drives therefore often have a considerable rejection rate.

In der DE 20 2014 000 916 U1 wird vorgeschlagen, den Einpresskolben mit Hilfe eines elektrischen Linearmotors anzutreiben. Dies erlaubt es, die Wiederholgenauigkeit des Einpressvorgangs zu verbessern und die Bewegung des Einpresskolbens genauer zu regeln. Um jedoch die für den Einpressvorgang erforderlichen hohen Drücke bereitstellen zu können, sind häufig sehr aufwändige und teure Linearmotoren erforderlich.In the DE 20 2014 000 916 U1 It is proposed to drive the press-in piston by means of a linear electric motor. This makes it possible to improve the repetition accuracy of the press-fitting operation and to control the movement of the press-in piston more accurately. However, in order to be able to provide the high pressures required for the press-fitting process, very expensive and expensive linear motors are often required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Druckgießvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Einpresskolben mit einfacheren und kostengünstigeren Linearmotoren angetrieben werden kann und dennoch optimale Gießergebnisse erzielt werden können.Object of the present invention is therefore to develop a Druckgießvorrichtung of the type mentioned in such a way that the press-fit piston can be driven with simpler and less expensive linear motors and yet optimal casting results can be achieved.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckgießvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals in einem Kanalabschnitt während der Befüllung des Formhohlraums mittels einer Querschnittänderungseinrichtung veränderbar ist.This object is achieved in a die casting device of the generic type according to the invention in that the flow cross section of the filling channel is variable in a channel section during the filling of the mold cavity by means of a cross-sectional change device.

In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, dass die Schubkraft, die von der elektrischen Antriebseinheit auf den Einpresskolben ausgeübt werden muss, um den Einpresskolben aus einer anfänglichen Ruhestellung zu beschleunigen, reduziert werden kann, indem der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals zumindest in einem Kanalabschnitt zunächst möglichst groß gewählt wird. Ein größerer Strömungsquerschnitt hat einen geringeren Strömungswiderstand zu Folge, so dass das Gießmaterial mit geringeren Strömungsverlusten durch den Einfüllkanal gepresst werden kann. Um den Strömungswiderstand vor allem während der anfänglichen Beschleunigungsphase des Einpresskolbens gering zu halten, kann mittels der Querschnittsänderungseinrichtung ein großer Strömungsquerschnitt bereitgestellt werden. Nachdem der Einpresskolben von der Antriebseinheit in Bewegung gesetzt wurde, weist er eine hohe Trägheit auf, die das weitere Einpressen des Gießmaterials erleichtert. Dies erlaubt es, den Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals nach einer anfänglichen Beschleunigungsphase des Einpresskolbens zumindest in einem Kanalabschnitt mittels der Querschnittsänderungseinrichtung in vorgebbarer Weise zu verändern, um das Befüllen des Formhohlraums an die Struktur des Formhohlraums optimal anzupassen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass jeder Formhohlraum eine bestimmte "Füllcharakteristik" aufweist, die die pro Zeiteinheit in den Formhohlraum einzupressende Menge an Gießmaterial (Befüllungsrate) beschreibt. Die Füllcharakteristik ist vom Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals abhängig, ein großer Strömungsquerschnitt erlaubt eine große Befüllungsrate und damit das Einpressen einer großen Menge an Gießmaterial innerhalb einer vorgegebenen Zeit, und ein kleiner Strömungsquerschnitt erlaubt eine kleine Befüllungsrate und somit das Einpressen einer kleineren Menge an Gießmaterial innerhalb einer vorgegebenen Zeit. Durch eine Änderung des Strömungsquerschnitts während des Einpressens von Gießmaterial mittels der Querschnittsänderungseinrichtung kann somit nicht nur die zur anfänglichen Beschleunigung des Einpresskolbens erforderliche Schubkraft der Antriebseinheit reduziert werden, so dass konstruktiv einfachere und kostengünstigere Linearmotoren zum Einsatz kommen können, sondern es kann außerdem die Befüllung des Formhohlraums optimal an dessen Struktur angepasst werden, um möglichst gute Gießergebnisse zu erzielen.In the invention, the idea flows in that the thrust force that must be exerted by the electric drive unit on the press-in piston to accelerate the press-in piston from an initial rest position, can be reduced by the flow cross-section of the filling channel at least in a channel section as possible is chosen large. A larger flow cross-section results in a lower flow resistance, so that the casting material can be pressed with lower flow losses through the filling channel. To the flow resistance, especially during the initial acceleration phase of the press-in piston low To hold, by means of the cross-sectional change device, a large flow cross-section can be provided. After the press-fit piston has been set in motion by the drive unit, it has a high inertia, which facilitates the further pressing in of the casting material. This makes it possible to change the flow cross-section of the filling channel after an initial acceleration phase of the injection piston at least in a channel section by means of the cross-sectional change device in a predeterminable manner to optimally adapt the filling of the mold cavity to the structure of the mold cavity. It has been shown that each mold cavity has a specific "filling characteristic" which describes the per unit time to be injected in the mold cavity amount of casting material (filling rate). The filling characteristic is dependent on the flow cross section of the filling channel, a large flow cross section allows a large filling rate and thus the injection of a large amount of casting material within a predetermined time, and a small flow cross section allows a small filling rate and thus the injection of a smaller amount of casting material within a given Time. Thus, not only the thrust of the drive unit required for the initial acceleration of the press-fit piston can be reduced by changing the flow cross-section during the injection of casting material by means of the cross-sectional change device, so that structurally simpler and less expensive linear motors can be used, but it can also be the filling of the mold cavity be optimally adapted to its structure in order to achieve the best possible casting results.

Druckgießmaschinen mit einer Querschnittsänderungseinrichtung, mit deren Hilfe der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals verändert werden kann, sind dem Fachmann grundsätzlich bereits aus der WO 2007/107223 A1 bekannt. Bei dieser Druckgießvorrichtung erfolgt der Antrieb des Einpresskolbens mit Hilfe einer aufwändigen hydraulischen Antriebseinheit. Es hat sich nun gezeigt, dass der Einsatz einer Querschnittsänderungseinrichtung bei Verwendung einer elektrischen Antriebseinheit für den Einpresskolben von besonderem Vorteil ist, da dadurch die von der elektrischen Antriebseinheit auf den Einpresskolben auszuübende Kraft verringert werden kann, insbesondere bei der anfänglichen Bewegung des Einpresskolbens aus seiner Ruhestellung. Die Kombination einer elektrischen Antriebseinheit mit mindestens einem Linearmotor für den Einpresskolben und einer Querschnittsänderungseinrichtung für den Einfüllkanal erlaubt es daher, für die elektrische Antriebseinheit kostengünstige Linearmotoren zu verwenden, so dass die Bewegung des Einpresskolbens mit sehr hoher Wiederholgenauigkeit präzise gesteuert werden kann und Druckgussteile hoher Qualität mit geringer Ausschussrate erzeugt werden können.Die casting machines with a cross-sectional modification device, with the aid of which the flow cross section of the filling channel can be changed, are in principle already known to the person skilled in the art WO 2007/107223 A1 known. In this die-casting device, the drive of the press-in piston takes place with the aid of a complex hydraulic drive unit. It has now been found that the use of a cross-sectional change device when using an electric drive unit for the press-in piston is of particular advantage, since thereby by the electric drive unit to the press-fit piston force to be exerted can be reduced, especially in the initial movement of the press-in piston from its rest position. The combination of an electric drive unit with at least one linear motor for the injection piston and a cross-sectional change device for the filling channel therefore makes it possible to use inexpensive linear motors for the electric drive unit, so that the movement of the press-in piston can be precisely controlled with very high repeat accuracy and high quality die castings low rejection rate can be generated.

Von Vorteil ist es, wenn der mindestens eine Linearmotor der elektrischen Antriebseinheit des Einpresskolbens zumindest ein ortsfestes Primärteil und zumindest ein bewegliches Sekundärteil aufweist, wobei das mindestens eine bewegliche Sekundärteil mit einem oder mit mehreren Primärteilen magnetisch zusammenwirkt und mit dem Einpresskolben mechanisch verbunden ist.It is advantageous if the at least one linear motor of the electric drive unit of the press-in piston has at least one stationary primary part and at least one movable secondary part, wherein the at least one movable secondary part cooperates magnetically with one or more primary parts and is mechanically connected to the press-in piston.

Das mindestens eine Primärteil kann beispielsweise eine Spulenanordnung ausbilden, die von der Steuereinrichtung in vorgebbarer Weise mit Strom versorgt werden kann zur Erzeugung eines veränderlichen Magnetfeldes, und das mindestens eine bewegliche Sekundärteil kann beispielsweise zumindest einen Permanentmagneten umfassen, der vom veränderlichen Magnetfeld der Spulenanordnung in Bewegung gesetzt werden kann. Derartige Primärteile und Sekundärteile sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner näheren Erläuterung.The at least one primary part may, for example, form a coil arrangement which can be supplied in a predeterminable manner with power to generate a variable magnetic field, and the at least one movable secondary part may, for example, comprise at least one permanent magnet which is set in motion by the variable magnetic field of the coil arrangement can be. Such primary parts and secondary parts are known to those skilled in the art and therefore require no further explanation in the present case.

Das mindestens eine Sekundärteil ist bevorzugt in der Weise mechanisch mit dem Einpresskolben verbunden, das eine lineare Bewegung des Sekundärteils in eine synchrone lineare Bewegung des Einpresskolbens übertragen wird.The at least one secondary part is preferably mechanically connected to the press-in piston in such a way that a linear movement of the secondary part is transferred into a synchronous linear movement of the press-in piston.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn das mindestens eine Sekundärteil über eine mechanische Schubeinrichtung mit dem Einpresskolben starr verbunden ist. Der Einsatz der mechanischen Schubeinrichtung ermöglicht es, die lineare Bewegung der Sekundärteile auf einfache Weise auf den Einpresskolben zu übertragen, ohne dass konstruktiv aufwändige und störungsanfällige Getriebeelemente erforderlich sind.It is particularly advantageous if the at least one secondary part is rigidly connected to the press-in piston via a mechanical pushing device. The use of the mechanical push device makes it possible to easily move the linear movement of the secondary parts towards the press-in piston transferred, without structurally complex and fault-prone transmission elements are required.

Die mechanische Schubeinrichtung weist bevorzugt eine Schubstange auf, über die das mindestens eine Sekundärteil mit dem Einpresskolben starr verbunden ist.The mechanical thrust device preferably has a push rod, via which the at least one secondary part is rigidly connected to the press-in piston.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der mindestens eine Linearmotor der elektrischen Antriebseinheit des Einpresskolbens mehrere ortsfeste Primärteile und mehrere bewegliche Sekundärteile auf, wobei jedes Sekundärteil zwischen zwei Primärteilen angeordnet und über die Schubeinrichtung mit dem Einpresskolben starr verbunden ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist jeweils zwischen zwei ortsfesten Primärteilen ein bewegliches Sekundärteil angeordnet, das über die mechanische Schubeinrichtung mit dem Einpresskolben starr verbunden ist.In a preferred embodiment of the invention, the at least one linear motor of the electric drive unit of the press-in piston has a plurality of stationary primary parts and a plurality of movable secondary parts, wherein each secondary part is arranged between two primary parts and rigidly connected to the press-in piston via the push device. In such an embodiment, a movable secondary part is in each case arranged between two stationary primary parts, which is rigidly connected via the mechanical pushing device with the press-in piston.

Die Primärteile und/oder die Sekundärteile sind bevorzugt identisch ausgestaltet, so dass sie in großer Stückzahl kostengünstig hergestellt werden können.The primary parts and / or the secondary parts are preferably configured identically, so that they can be produced inexpensively in large quantities.

Von Vorteil ist es, wenn die elektrische Antriebseinheit des Einpresskolbens mindestens zwei Linearmotoren aufweist, die bezogen auf die Bewegungsrichtung des Einpresskolbens parallel zueinander oder fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Anordnung von mindestens zwei Linearmotoren fluchtend zueinander ermöglicht es auf kostengünstige Weise, den Schubweg des Einpresskolbens zu verlängern. Die Anordnung von mindestens zwei Linearmotoren parallel zueinander erlaubt es, die von der elektrischen Antriebseinheit auf den Einpresskolben ausgeübte Kraft auf kostengünstige Weise zu erhöhen.It is advantageous if the electric drive unit of the press-in piston has at least two linear motors which are arranged parallel to one another or aligned with respect to the direction of movement of the press-in piston. The arrangement of at least two linear motors in alignment with each other makes it possible in a cost effective manner to extend the thrust stroke of the press-in piston. The arrangement of at least two linear motors parallel to one another makes it possible to increase the force exerted by the electric drive unit on the press-in force in a cost-effective manner.

Zur Ausgestaltung der Querschnittsänderungseinrichtung, mit deren Hilfe der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals zumindest in einem Kanalabschnitt verändert werden kann, wurden bisher keine näheren Angaben gemacht. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Querschnittsänderungseinrichtung ein in den Einfüllkanal eintauchendes Stellorgan auf, das mittels eines elektrischen Antriebsorgans linear bewegbar ist, wobei das elektrische Antriebsorgan in Abhängigkeit von der Position, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Einpresskolbens steuerbar und mit der Steuereinrichtung signalleitend verbunden ist. Mit Hilfe des Stellorgans kann auf konstruktiv einfache Weise der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals in einem Kanalabschnitt in vorgebbarer Weise verändert werden. Hierzu kann das Stellorgan mittels des elektrischen Antriebsorgans mit sehr hoher Wiederholgenauigkeit präzise bewegt werden. Die Bewegung des Stellorgans und damit auch die Änderung des Strömungsquerschnitts des Einfüllkanals erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von der Position, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Einpresskolbens. Wie eingangs erwähnt, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zu Beginn des Befüllvorgangs der Einpresskolben aus einer Ruhestellung in Richtung des Einfüllkanals beschleunigt wird. Das Einnehmen der Ruhestellung sowie die anfängliche Beschleunigung des Einpresskolbens kann mit Hilfe eines Sensors erfasst werden, der der Steuereinrichtung ein entsprechendes Sensorsignal bereitstellt. Die Steuereinrichtung steuert das Antriebsorgan derart, dass das Stellorgan zunächst eine zurückgezogene Position einnimmt, so dass es den Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals praktisch nicht beeinträchtigt und schmelzflüssiges Gießmaterial mit verhältnismäßig geringer Kraft in den Formhohlraum gepresst werden kann. Während des weiteren Befüllvorgangs bewegt sich der Einpresskolben innerhalb der Füllkammer in Richtung auf den Einfüllkanal und das Stellorgan kann mittels des steuerbaren Antriebsorgans zu einer Bewegung veranlasst werden, die eine Änderung des Strömungsquerschnitts des Einfüllkanals zur Folge hat, um den Formhohlraum in optimaler Weise zu befüllen. Unter der Wirkung des in den Formhohlraum eintretenden Gießmaterials kann der Einpresskolben abrupten Geschwindigkeitsänderungen unterliegen, die sensorisch erfasst werden können und die die Steuereinrichtung zu einer Positionsänderung des Stellorgans veranlassen können, wobei entsprechende Positionsänderungen mittels des elektrischen Antriebsorgans präzise vorgenommen werden können.For the design of the cross-sectional change device, with the aid of which the flow cross-section of the filling channel can be changed at least in one channel section, no further details have been given so far. In an advantageous embodiment of the invention, the cross-sectional change device an immersed in the filling channel actuator which is linearly movable by means of an electric drive member, wherein the electric drive member in response to the position, the speed and / or the acceleration of the press-in piston is controllably connected and signal-conducting with the control device. With the aid of the actuator, the flow cross-section of the filling channel in a channel section can be changed in a predeterminable manner in a structurally simple manner. For this purpose, the actuator can be moved precisely by means of the electric drive member with very high repeatability. The movement of the actuator and thus also the change of the flow cross section of the filling channel takes place in particular in dependence on the position, the speed and / or the acceleration of the press-in piston. As mentioned above, it can be provided, for example, that at the beginning of the filling process the press-in piston is accelerated from a rest position in the direction of the filling channel. The assumption of the rest position and the initial acceleration of the press-fit piston can be detected by means of a sensor which provides the control device with a corresponding sensor signal. The control device controls the drive member such that the actuator first assumes a retracted position, so that it practically does not affect the flow cross section of the filling channel and molten casting material can be pressed with relatively little force in the mold cavity. During the further filling operation, the press-in piston moves within the filling chamber in the direction of the filling channel and the actuator can be caused by the controllable drive member to move, which has a change in the flow cross-section of the filling channel to result in filling the mold cavity in an optimal manner. Under the action of the casting material entering the mold cavity, the press-in piston may undergo abrupt changes in speed which may be sensed and which may cause the control device to change the position of the actuator, with appropriate positional changes being able to be made precisely by means of the electric actuator.

Günstigerweise umfasst das elektrische Antriebsorgan mindestens einen elektrischen Linearmotor, der zumindest ein ortsfestes Primärteil und mindestens ein mechanisch mit dem Stellorgan starr verbundenes bewegliches Sekundärteil aufweist. Bevorzugt ist das mindestens eine Sekundärteil über eine Schubstange mit dem Stellorgan verbunden.Conveniently, the electric drive member comprises at least one electric linear motor which has at least one stationary primary part and at least one movable secondary part which is rigidly connected mechanically to the actuator. Preferably, the at least one secondary part is connected via a push rod to the actuator.

Die Druckgießform der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung weist bevorzugt eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte auf, die zwischen sich den Formhohlraum ausbilden, wobei mindestens eine Formhälfte zwischen einer den Formhohlraum schließenden Schließstellung und einer den Formhohlraum freigebenden Offenstellung hin und her bewegbar ist.The die casting mold of the die casting apparatus according to the invention preferably has a first mold half and a second mold half which form the mold cavity between them, wherein at least one mold half can be moved back and forth between a closed position closing the mold cavity and an open position releasing the mold cavity.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckgießvorrichtung eine Temperaturerfassungseinrichtung auf, wobei mittels der Temperaturerfassungseinrichtung in der Offenstellung der mindestens einen Formhälfte die Temperatur der den Formhohlraum definierenden Oberflächen der beiden Formhälften an mehreren im Abstand zueinander angeordneten, programmtechnisch vorgebbaren Messpunkten jeweils gesondert erfassbar ist, und wobei die Temperaturerfassungseinrichtung mit der Steuereinheit signalleitend verbunden ist. Mit Hilfe der Temperaturerfassungseinrichtung kann die Temperatur der den Formhohlraum definierenden Oberflächen der beiden Formhälften an einer Vielzahl von Messpunkten, deren Lage programmtechnisch vorgebbar ist, erfasst werden. Die gemessenen Oberflächentemperaturen der Messpunkte können für eine Fehlerdiagnose gespeichert werden. Außerdem ermöglichen die gemessenen Oberflächentemperaturen auch eine präzise Steuerung einer Heiz- und Kühleinrichtung der Druckgießvorrichtung, mit deren Hilfe die Temperatur der Formhälften geregelt werden kann. Die Temperatur der Messpunkte wird erfasst, wenn zumindest eine Formhälfte ihre Offenstellung einnimmt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nach jedem Abschluss eines Gießprozesses, das heißt nach dem Auswerfen des Druckgussteils aus dem Formhohlraum, die Oberflächen der beiden Formhälften an programmtechnisch vorgebbaren Messpunkten erfasst werden. Insbesondere kann die Temperatur an Vertiefungen und/oder an Erhebungen der den Formhohlraum begrenzenden Oberflächen der beiden Formhälften erfasst werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the die casting device has a temperature detection device, wherein by means of the temperature detecting device in the open position of the at least one mold half, the temperature of the mold cavity defining surfaces of the two mold halves at a plurality of mutually spaced, programmable predetermined measurement points is separately detected, and wherein the temperature detection device is signal-connected to the control unit. With the aid of the temperature detection device, the temperature of the mold cavities defining surfaces of the two mold halves at a plurality of measuring points, the position of which can be specified programmatically, are detected. The measured surface temperatures of the measuring points can be stored for a fault diagnosis. In addition, the measured surface temperatures also allow precise control of a heating and cooling device of the die casting device, with the help of which the temperature of the mold halves can be controlled. The temperature of the measuring points is detected when at least one mold half assumes its open position. For example, it may be provided that after each completion of a casting process, that is to say after ejection of the diecast part from the mold cavity, the surfaces of the two mold halves are detected at measurement points which can be predetermined by the program. In particular, the temperature at depressions and / or elevations of the the mold cavity limiting surfaces of the two mold halves are detected.

Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächentemperatur der Formhälften mittels der Temperaturerfassungseinrichtung berührungslos erfassbar ist.It is advantageous if the surface temperature of the mold halves can be detected without contact by means of the temperature detection device.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Temperaturerfassungseinrichtung zumindest einen Infrarotsensor auf.In an advantageous embodiment of the invention, the temperature detection device has at least one infrared sensor.

Günstig ist es, wenn vor dem Einpressen oder während des Einpressens von Gießmaterial in den Formhohlraum die Temperatur des Einpresskolbens mittels der Temperaturerfassungseinrichtung erfassbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann mittels der Temperaturerfassungseinrichtung nicht nur die Temperatur einer Vielzahl von programmtechnisch vorgebbaren Messpunkte der den Formhohlraum definierenden Oberflächen der beiden Formhälften erfasst werden, sondern mittels derselben Temperaturerfassungseinrichtung kann insbesondere zu Beginn eines Gießprozesses die Temperatur des Einpresskolbens vorzugsweise berührungslos erfasst werden. Die Erfassung der Temperatur des Einpresskolbens kann der Überwachung der Gießprozesse dienen und erleichtert die Fehlerdiagnose.It is advantageous if the temperature of the press-in piston can be detected by means of the temperature detection device prior to pressing in or during the pressing of casting material into the mold cavity. In such an embodiment, the temperature of a plurality of programmable predetermined measurement points of the mold cavity defining surfaces of the two mold halves can be detected by means of the temperature detection means, but by means of the same temperature detection means, the temperature of the press-in piston can be detected preferably without contact, especially at the beginning of a casting process. The detection of the temperature of the press-in piston can serve to monitor the casting processes and facilitates fault diagnosis.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass vor oder während des Einbringens von Gießmaterial in die Füllkammer die Temperatur des Gießmaterials mittels der Temperaturerfassungseinrichtung erfassbar ist. Wie bereits erwähnt, wird die Füllkammer mit schmelzflüssigem metallischem Gießmaterial befüllt, das anschließend mittels des Einpresskolbens in den Formhohlraum gepresst wird. Günstig ist es, wenn vor oder während des Einbringens des Gießmaterials in die Füllkammer die Temperatur des Gießmaterials mittels der Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird. Auch dies dient der Überwachung der Gießprozesse und erleichtert eine Fehlerdiagnose.Alternatively or additionally, it can be provided that the temperature of the casting material can be detected by means of the temperature detection device before or during the introduction of casting material into the filling chamber. As already mentioned, the filling chamber is filled with molten metallic casting material, which is then pressed into the mold cavity by means of the press-in piston. It is advantageous if the temperature of the casting material is detected by means of the temperature detection device before or during the introduction of the casting material into the filling chamber. This also serves to monitor the casting processes and facilitates fault diagnosis.

Die Temperaturerfassungseinrichtung weist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einen Messkopf auf, der an einer Positioniereinrichtung gehalten und mittels der Positioniereinrichtung in mindestens eine Messstellung bewegbar ist. Mittels der Positioniereinrichtung kann der Messkopf beispielsweise zwischen den beiden Formhälften positioniert werden, wenn zumindest eine Formhälfte ihre Offenstellung und damit einen Abstand zur anderen Formhälfte einnimmt. Nach Erfassung der Temperatur der programmtechnisch vorgegebenen Messpunkte der den Formhohlraum definierenden Oberflächen der Formhälften kann der Messkopf mittels der Positioniereinrichtung aus dem Bereich zwischen den beiden Formhälften herausbewegt werden, um anschließend beispielsweise eine Ruhestellung oder auch eine weitere Messstellung einzunehmen.In an advantageous embodiment of the invention, the temperature detection device has a measuring head which is connected to a positioning device held and movable by means of the positioning in at least one measuring position. By means of the positioning device, the measuring head can be positioned between the two mold halves, for example, if at least one mold half assumes its open position and thus a distance from the other mold half. After detecting the temperature of the programmatically predetermined measuring points of the mold cavity defining surfaces of the mold halves, the measuring head can be moved out of the area between the two mold halves by means of the positioning, in order subsequently to assume, for example, a rest position or a further measuring position.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Messkopf an der Positioniereinrichtung drehbar gelagert ist. Dies erlaubt es, den Messkopf relativ zur Positioniereinrichtung zu verdrehen, um dadurch die Temperatur einer Vielzahl von prorammtechnisch vorgegebenen Messpunkten zu erfassen.It is particularly advantageous if the measuring head is rotatably mounted on the positioning device. This makes it possible to rotate the measuring head relative to the positioning device, in order thereby to detect the temperature of a multiplicity of measuring points predetermined by the method.

Günstigerweise ist der Messkopf an der Positioniereinrichtung um zwei senkrecht zueinander ausgerichtete Drehachsen drehbar gelagert. Dies erlaubt es auf konstruktiv einfache Weise, die Ausrichtung des Messkopfes relativ zur Positioniereinrichtung sowohl in einer Horizontalebene als auch in einer Vertikalebene zu verändern, um die Temperatur verschiedener Messpunkte erfassen zu können.Conveniently, the measuring head is rotatably mounted on the positioning device about two axes of rotation aligned perpendicular to each other. This allows a structurally simple way to change the orientation of the measuring head relative to the positioning both in a horizontal plane and in a vertical plane in order to detect the temperature of different measuring points can.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Druckgießvorrichtung eine Absaugeinrichtung auf zum Absaugen von Gas aus dem Formhohlraum, wobei die Absaugeinrichtung mit dem Einpresskolben gekoppelt ist zum Absaugen des Formhohlraums in Abhängigkeit von der Bewegung des Einpresskolbens. Die Absaugeinrichtung erlaubt es, den Formhohlraum vor und/oder während des Befüllens mit Unterdruck zu beaufschlagen. Dies erleichtert es, das Gießmaterial in den Formhohlraum einzupressen, da das Gießmaterial unter der Wirkung des im Formhohlraum herrschenden Unterdrucks in den Formhohlraum eingesaugt wird. In Kombination mit dem Einsatz der bereits erwähnten Querschnittsänderungseinrichtung hat sich der Einsatz der Absaugeinrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen bei Antrieb des Einpresskolbens mittels der elektrischen Antriebseinheit.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the die casting device has a suction device for sucking gas from the mold cavity, wherein the suction device is coupled to the press-fit piston for sucking the mold cavity in response to the movement of the press-fit piston. The suction device makes it possible to pressurize the mold cavity before and / or during filling with negative pressure. This makes it easier to press the casting material into the mold cavity, since the casting material is sucked into the mold cavity under the effect of the negative pressure prevailing in the mold cavity. In combination with the use of the aforementioned cross-sectional change device, the Use of the suction device proved to be particularly advantageous in driving the press-in piston by means of the electric drive unit.

Die Absaugeinrichtung ist günstigerweise mechanisch mit dem Einpresskolben gekoppelt.The suction device is conveniently mechanically coupled to the press-in piston.

Es kann vorgesehen sein, dass die Absaugeinrichtung einen Absaugkolben aufweist, der in einem Absaugzylinder linear verschiebbar gehalten und mechanisch mit dem Einpresskolben gekoppelt ist, wobei der Absaugzylinder über eine Absaugleitung mit dem Formhohlraum verbunden ist. Eine Bewegung des Einpresskolbens wird bei einer derartigen Ausgestaltung mechanisch auf den Absaugkolben übertragen, der innerhalb des Absaugzylinders eine Bewegung ausführt, die der Bewegung des Einpresskolbens in der Füllkammer entspricht. Dadurch kann der Formhohlraum auf konstruktiv einfache Weise in Abhängigkeit von der Bewegung des Einpresskolbens mit Unterdruck beaufschlagt werden.It can be provided that the suction device has a suction piston, which is held linearly displaceable in a suction cylinder and mechanically coupled to the press-in piston, wherein the suction cylinder is connected via a suction line with the mold cavity. A movement of the press-in piston is mechanically transferred to the suction piston in such a configuration, which carries out a movement within the suction cylinder, which corresponds to the movement of the press-in piston in the filling chamber. As a result, the mold cavity can be acted upon in a structurally simple manner in response to the movement of the press-in piston with negative pressure.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckgießvorrichtung einen signalleitend mit der Steuereinrichtung verbundenen Bewegungssensor auf, wobei mittels des Bewegungssensors die Bewegung des Einpresskolbens erfassbar ist. Der Bewegungssensor erlaubt eine Überwachung der Gießprozesse und erleichtert die Fehlerdiagnose. Darüber hinaus kann das Ausgangssignal des Bewegungssensors in die voranstehend erläuterte Steuerung des Antriebsorgans der Querschnittsänderungseinrichtung einfließen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the die casting device has a signal sensor connected to the control device motion sensor, wherein by means of the motion sensor, the movement of the press-fit piston can be detected. The motion sensor allows monitoring of the casting processes and facilitates fault diagnosis. In addition, the output signal of the motion sensor can be incorporated into the above-explained control of the drive member of the cross-sectional change device.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des Bewegungssensors die Beschleunigung des Einpresskolbens erfassbar.In a preferred embodiment of the invention, the acceleration of the press-in piston can be detected by means of the motion sensor.

Alternativ oder ergänzend sind mittels des Bewegungssensors die Position des Einpresskolbens und/oder die Geschwindigkeit des Einpresskolbens erfassbar.Alternatively or additionally, the position of the press-fit piston and / or the speed of the press-fit piston can be detected by means of the motion sensor.

Die nachfolgende Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1:
eine schematische Darstellung einer Druckgießvorrichtung während des Einbringens von Gießmaterial in eine Füllkammer;
Figur 2:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus Figur 1 während des Einpressens des Gießmaterials in einen Formhohlraum;
Figur 3:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus Figur 1 am Ende des Einpressvorgangs;
Figur 4:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus Figur 1 während der Erfassung der Temperatur der den Formhohlraum definierenden Oberflächen von zwei Formhälften an vorgegebenen Messpunkten;
Figur 5:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus Figur 1, wobei der Einpresskolben in seine Anfangsstellung zurückgefahren wird;
Figur 6:
eine Schnittansicht einer elektrischen Antriebseinheit der Druckgießvorrichtung längs der Linie 6-6 in Figur 1.
The following description of an advantageous embodiment of the invention is used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:
FIG. 1:
a schematic representation of a die casting device during the introduction of casting material in a filling chamber;
FIG. 2:
a schematic representation of the die casting from FIG. 1 during the injection of the casting material in a mold cavity;
FIG. 3:
a schematic representation of the die casting from FIG. 1 at the end of the press-fitting process;
FIG. 4:
a schematic representation of the die casting from FIG. 1 during the detection of the temperature of the mold cavities defining surfaces of two mold halves at predetermined measuring points;
FIG. 5:
a schematic representation of the die casting from FIG. 1 , wherein the press-in piston is returned to its initial position;
FIG. 6:
a sectional view of an electric drive unit of the die casting device along the line 6-6 in FIG. 1 ,

In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung schematisch dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegt. Die Druckgießvorrichtung 10 weist eine Druckgießform 11 auf mit einer ersten, feststehenden Formhälfte 12 und einer zweiten, beweglichen Formhälfte 14, die zwischen sich einen Formhohlraum 16 ausbilden, der die Form eines zu gießenden Druckgussteils aufweist. Die beiden Formhälften 12, 14 wirken in üblicher Weise mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellten Formschließeinheit zusammen. Die Formschließeinheit weist eine feststehende und eine bewegliche Aufspannplatte auf, an denen die beiden Formhälften 12, 14 in bekannter Weise gehalten sind. Mittels der Formschließeinheit kann auf die beiden Formhälften 12, 14 eine vorgegebene Schließkraft ausgeübt werden. Zum Entnehmen eines fertigen Druckgussteiles kann die bewegliche Formhälfte 14 mittels der Formschließeinheit aus einer in den Figuren 1, 2, 3 und 5 dargestellten Schließstellung in eine in Figur 4 dargestellte Offenstellung bewegt werden.In the drawing, an advantageous embodiment of a die-casting device according to the invention is shown schematically and overall occupied by the reference numeral 10. The die casting apparatus 10 comprises a die 11 having a first, stationary mold half 12 and a second, movable mold half 14 forming therebetween a mold cavity 16 having the shape of a die cast part to be cast. The two mold halves 12, 14 act in a conventional manner with a known per se and therefore not shown in the drawing to achieve a better overview Mold closing unit together. The mold clamping unit has a fixed and a movable platen, on which the two mold halves 12, 14 are held in a known manner. By means of the mold clamping unit, a predetermined closing force can be exerted on the two mold halves 12, 14. To remove a finished diecast part, the movable mold half 14 by means of the mold clamping unit from a in the FIGS. 1 . 2 . 3 and 5 shown closed position in a in FIG. 4 shown open position to be moved.

Schmelzflüssiges metallisches Gießmaterial kann in den Formhohlraum 16 eingepresst werden. Hierzu weist die Druckgießvorrichtung 10 eine Füllkammer 18 auf, die mit dem flüssigen Gießmaterial befüllt werden kann und die über einen Einfüllkanal 20 mit dem Formhohlraum 16 verbunden ist. Die Befüllung der Füllkammer 18 mit flüssigem Gießmaterial erfolgt über eine Einfüllöffnung 22 der Füllkammer 18, wobei das schmelzflüssige Gießmaterial in einem Schmelzofen 24 bereitgestellt wird. Mit Hilfe einer an sich bekannten und deshalb zur Erzielung einer besseren Übersicht in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten steuerbaren Heiz- und Kühleinrichtung der Druckgießvorrichtung 10 können die beiden Formhälften 12, 14 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt werden.Molten metallic casting material may be injected into the mold cavity 16. For this purpose, the die casting device 10 has a filling chamber 18, which can be filled with the liquid casting material and which is connected via a filling channel 20 with the mold cavity 16. The filling of the filling chamber 18 with liquid casting material takes place via a filling opening 22 of the filling chamber 18, wherein the molten casting material is provided in a melting furnace 24. With the help of a known and therefore to achieve a better overview in the drawing also not shown controllable heating and cooling device of the die casting device 10, the two mold halves 12, 14 are heated to a predetermined temperature.

In der Füllkammer 18 ist ein Einpresskolben 26 verschiebbar gelagert, mit dessen Hilfe das schmelzflüssige Gießmaterial in den Formhohlraum 16 eingepresst werden kann.In the filling chamber 18, a press-in piston 26 is slidably mounted, with the aid of which the molten casting material can be pressed into the mold cavity 16.

Zum Antrieb des Einpresskolbens 26 weist die Druckgießvorrichtung 10 eine elektrische Antriebseinheit 28 auf. Die elektrische Antriebseinheit 28 umfasst einen ersten Linearmotor 30 und einen zweiten Linearmotor 32. Die beiden Linearmotoren 30, 32 sind bezogen auf die Bewegungsrichtung des Einpresskolbens 26 fluchtend zueinander angeordnet. Die beiden Linearmotoren 30, 32 sind identisch ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Linearmotoren 30, 32 jeweils vier identisch ausgestaltete bewegliche Sekundärteile 34, 36, 38, 40 auf, die jeweils Permanentmagnete umfassen und starr mit einer mechanischen Schubeinrichtung 42 verbunden sind, die eine Schubstange 44 aufweist. Dies wird insbesondere aus Figur 6 deutlich. Über die Schubstange 44 sind die Sekundärteile 34, 36, 38, 40 starr mit dem Einpresskolben 26 verbunden, so dass eine Linearbewegung der Sekundärteile eine dazu synchrone Linearbewegung des Einpresskolbens 26 zur Folge hat.To drive the press-in piston 26, the die casting device 10 has an electric drive unit 28. The electric drive unit 28 comprises a first linear motor 30 and a second linear motor 32. The two linear motors 30, 32 are arranged in alignment with each other with respect to the direction of movement of the press-fit piston 26. The two linear motors 30, 32 are identical. In the illustrated embodiment, the two linear motors 30, 32 each have four identically configured movable secondary parts 34, 36, 38, 40, each comprising permanent magnets and rigidly connected to a mechanical pusher 42 having a push rod 44. This is especially true FIG. 6 clear. Via the push rod 44, the secondary parts 34, 36, 38, 40 are rigidly connected to the press-in piston 26, so that a linear movement of the secondary parts has a synchronous linear movement of the press-in piston 26 result.

Die Sekundärteile 34, 36, 38, 40 sind in Umfangsrichtung der Schubstange 44 gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils zwischen einem ersten Primärteil 46 und einem zweiten Primärteil 48 positioniert, die jeweils eine Spulenanordnung ausbilden. Insgesamt weisen die beiden Linearmotoren 30, 32 vier Sekundärteile und acht Primärteile auf. Derartige Primär- und Sekundärteile sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen daher vorliegend keiner näheren Erläuterung.The secondary parts 34, 36, 38, 40 are arranged distributed uniformly in the circumferential direction of the push rod 44 and each positioned between a first primary part 46 and a second primary part 48, each forming a coil assembly. Overall, the two linear motors 30, 32 four secondary parts and eight primary parts. Such primary and secondary parts are known to those skilled in the art and therefore require no further explanation in the present case.

Alternativ zum Einsatz von vier über den Umfang der Schubstange 44 gleichmäßig verteilt angeordneten Sekundärteilen können die Linearmotoren 30 und 32 auch eine größere oder eine kleinere Anzahl von Sekundärteilen aufweisen, die bevorzugt jeweils zwischen zwei Primärteilen positioniert sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die beiden Linearmotoren 30, 32 jeweils nur zwei Sekundärteile aufweisen, die in einem Winkel von 180° zueinander ausgerichtet sind.As an alternative to the use of four circumferentially evenly distributed over the circumference of the push rod 44 arranged secondary parts, the linear motors 30 and 32 also have a larger or a smaller number of secondary parts, which are preferably positioned in each case between two primary parts. For example, it may be provided that the two linear motors 30, 32 each have only two secondary parts, which are aligned at an angle of 180 ° to each other.

Zur Führung der Sekundärteile 34, 36, 38, 40 weisen die beiden Linearmotoren 30, 32 jeweils einen Führungsschlitten 50 auf, der an parallel zueinander ausgerichteten Führungsschienen 52, 54 linear verfahrbar gehalten ist.To guide the secondary parts 34, 36, 38, 40, the two linear motors 30, 32 each have a guide carriage 50, which is held linearly movable on parallel to each other guide rails 52, 54.

Die Steuerung der Linearmotoren 30, 32 erfolgt mittels einer elektrischen Steuereinrichtung 56 der Druckgießvorrichtung 10. Die elektrische Steuereinrichtung 56 ist über in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellte elektrische Leitungen mit den Linearmotoren 30, 32 verbunden.The control of the linear motors 30, 32 by means of an electrical control device 56 of the die casting device 10. The electrical control device 56 is connected via not shown in the drawing to achieve a better overview electrical lines with the linear motors 30, 32.

Der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals 20 kann in einem Kanalabschnitt mit Hilfe einer Querschnittsänderungseinrichtung 58 in vorgebbarer Weise verändert werden. Die Querschnittsänderungseinrichtung 58 weist ein Stellorgan auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Stellkolben 60 ausgestaltet it. Der Stellkolben 60 ist über eine Kolbenstange 61 starr mit einem elektrischen Antriebsorgan 62 verbunden ist. Das elektrische Antriebsorgan 62 weist ebenfalls einen Linearmotor mit mindestens einem ortsfesten Primärteil und mindestens einem beweglichen Sekundärteil auf, wobei das mindestens eine Sekundärteil über die Kolbenstange 61 mit dem Stellkolben 60 verbunden ist. Die Steuerung des elektrischen Antriebsorgans 62 erfolgt mit Hilfe der elektrischen Steuereinrichtung 56 in Abhängigkeit von der Position, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Einpresskolbens 26. Zur Erfassung der Bewegung des Einpresskolbens 26 weist die Druckgießvorrichtung 10 einen Bewegungssensor 64 auf, der der elektrischen Steuereinrichtung 56 ein von der Bewegung des Einpresskolbens 26 abhängiges Sensorsignal bereitstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bewegungssensor 64 als Beschleunigungssensor ausgebildet, der die Beschleunigung der starr mit dem Einpresskolben 26 verbundenen Schubstange 44 erfasst.The flow cross section of the filling channel 20 can be changed in a channel section by means of a cross-sectional change device 58 in a predeterminable manner. The cross-sectional change device 58 has an actuator, which in the illustrated embodiment designed as a control piston 60 it. The adjusting piston 60 is rigidly connected to an electric drive member 62 via a piston rod 61. The electric drive member 62 also has a linear motor with at least one stationary primary part and at least one movable secondary part, wherein the at least one secondary part is connected via the piston rod 61 to the actuating piston 60. The control of the electric drive member 62 by means of the electric control device 56 in dependence on the position, the speed and / or the acceleration of the Einpresskolbens 26. To detect the movement of the Einpresskolbens 26, the Druckgießvorrichtung 10 has a motion sensor 64, the electrical control device 56 provides a dependent of the movement of the injection piston 26 sensor signal. In the illustrated embodiment, the motion sensor 64 is formed as an acceleration sensor, which detects the acceleration of the rigidly connected to the press-in piston 26 push rod 44.

Zum Absaugen des Formhohlraums 16 weist die Druckgießvorrichtung 10 eine Absaugeinrichtung 66 auf, die mit dem Einpresskolben 26 gekoppelt ist. Dies erlaubt es, den Formhohlraum 16 in Abhängigkeit von der Bewegung des Einpresskolbens 26 abzusaugen. Die Absaugeinrichtung 66 weist einen Absaugzylinder 68 auf, der an der dem Einpresskolben 26 abgewandten Rückseite der elektrischen Antriebseinheit 28 angeordnet ist. Im Absaugzylinder 68 ist ein Absaugkolben 70 verschiebbar gelagert. Die Schubstange 44 erstreckt sich vom Einpresskolben 26 durch die beiden Linearmotoren 30, 32 hindurch und taucht in den Absaugzylinder 68 hinein, wobei sie an ihrem dem Einpresskolben 26 abgewandten Ende den Absaugkolben 70 trägt. Eine Bewegung des Einpresskolbens 26 wird somit über die Schubstange 44 auf den Absaugkolben 70 übertragen.For sucking off the mold cavity 16, the die casting device 10 has a suction device 66, which is coupled to the press-in piston 26. This allows the mold cavity 16 to be sucked off in response to the movement of the press-fit piston 26. The suction device 66 has a suction cylinder 68, which is arranged on the rear side of the electric drive unit 28 facing away from the press-in piston 26. In the suction cylinder 68, a suction piston 70 is slidably mounted. The push rod 44 extends from the press-fit piston 26 through the two linear motors 30, 32 and dips into the suction cylinder 68, wherein it carries the suction piston 70 at its end facing away from the press-in piston 26. A movement of the press-in piston 26 is thus transmitted via the push rod 44 to the suction piston 70.

Der Absaugzylinder 68 steht über eine Absaugleitung 72 mit einem Auslass 74 des Formhohlraums 16 in Strömungsverbindung, wobei sich die Absaugleitung 72 an ihrem dem Absaugzylinder 68 zugewandten Ende über ein T-Stück 76 in eine erste Zweigleitung 78 und eine zweite Zweigleitung 80 verzweigt. Die erste Zweigleitung 78 mündet an einem der elektrischen Antriebseinheit 28 zugewandten vorderen Zylinderende 82 in den Absaugzylinder 68, und die zweite Zweigleitung 80 mündet an einem der elektrischen Antriebseinheit 28 abgewandten hinteren Zylinderende 84 in den Absaugzylinder 68. In die erste Zweigleitung 78 ist ein erstes Wegeventil 86 geschaltet, und in die zweite Zweigleitung 80 ist ein zweites Wegeventil 88 geschaltet. Die beiden Wegeventile 86, 88 sind als Elektromagnetventile ausgestaltet und stehen über in der Zeichnung nicht dargestellte Steuerleitungen mit der elektrischen Steuereinrichtung 56 in Verbindung. Die Wegeventile 86, 88 können jeweils zwei Schaltstellungen einnehmen. In einer ersten Schaltstellung geben die Wegeventile 86, 88 jeweils einen Strömungsweg vom Absaugzylinder 68 zur Absaugleitung 72 frei und sperren gleichzeitig einen Strömungsweg vom Absaugzylinder 68 zur Atmosphäre (Umgebung), und in einer zweiten Schaltstellung geben die Wegeventile 86, 88 jeweils einen Strömungsweg vom Absaugzylinder zur Atmosphäre (Umgebung) frei und sperren gleichzeitig den Strömungsweg vom Absaugzylinder 68 zum Absaugleitung 72.The suction cylinder 68 is in fluid communication with an outlet 74 of the mold cavity 16 via a suction line 72, wherein the suction line 72 branches at its end facing the suction cylinder 68 via a T-piece 76 into a first branch line 78 and a second branch line 80. The first branch line 78 opens into the suction cylinder 68 at a front cylinder end 82 facing the electric drive unit 28, and the second branch line 80 opens at a rear cylinder end 84 facing away from the electric drive unit 28 into the suction cylinder 68. The first branch line 78 has a first directional control valve 86, and in the second branch line 80, a second directional control valve 88 is connected. The two-way valves 86, 88 are designed as solenoid valves and communicate with the electrical control device 56 via control lines not shown in the drawing. The directional valves 86, 88 can each take two switching positions. In a first switching position, the directional control valves 86, 88 each release a flow path from the suction cylinder 68 to the suction line 72 and simultaneously block a flow path from the suction cylinder 68 to the atmosphere (environment), and in a second switching position, the directional control valves 86, 88 each provide a flow path from the suction cylinder the atmosphere (environment) free and simultaneously block the flow path from the suction cylinder 68 to the suction 72nd

An die Absaugleitung 72 ist dem T-Stück 76 benachbart ein Druckspeicher 90 angeschlossen. Dem Auslass 74 benachbart sind in die Absaugleitung 72 ein Filter 92, ein Absperrventil 94 und eine Luftmengenmesseinheit 96 geschaltet. Das Absperrventil 94 ist ebenfalls als Elektromagnetventil ausgebildet und steht über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Steuerleitung mit der elektrischen Steuereinrichtung 56 in Verbindung.To the suction line 72, the T-piece 76 adjacent to a pressure accumulator 90 is connected. Adjacent to the outlet 74, a filter 92, a check valve 94, and an air flow meter 96 are connected in the suction line 72. The check valve 94 is also designed as a solenoid valve and is connected via a control line, not shown in the drawing with the electrical control device 56 in connection.

Die Luftmengenmesseinheit 96 ermöglicht es, die aus dem Formhohlraum 16 abgesaugte Luftmenge zu messen. Über eine in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Messleitung 98 steht die Luftmengenmesseinheit 96 mit der elektrischen Steuereinrichtung 56 in elektrischer Verbindung. Über die Luftmengenmesseinheit 96 kann ein der abgesaugten Luftmenge entsprechendes Messsignal an die elektrische Steuereinrichtung 56 übertragen werden.The air amount measuring unit 96 makes it possible to measure the amount of air sucked from the mold cavity 16. About a only partially shown in the drawing measuring line 98 is the air flow measuring unit 96 with the electrical control device 56 in electrical connection. About the air flow measuring unit 96, a measurement signal corresponding to the extracted air quantity can be transmitted to the electrical control device 56.

Die beiden Formhälften 12, 14 weisen einander zugewandte Oberflächen 100, 102 auf, die den Formhohlraum 16 definieren. Mit Hilfe einer Temperaturerfassungseinrichtung 104 der Druckgießvorrichtung 10 kann an einer Vielzahl von programmtechnisch vorgebbaren Messpunkten, die im Abstand zueinander angeordnet sind, die Temperatur der Oberflächen 100, 102 der beiden Formhälften 12, 14 erfasst werden, wenn die zweite Formhälfte 14 ihre in Figur 4 dargestellte Offenstellung einnimmt. Zu diesem Zweck weist die Temperaturerfassungseinrichtung 104 einen Messkopf 106 auf mit einem Infrarotsensor 108. Der Messkopf 106 ist an einer Positioniereinrichtung 110 der Temperaturerfassungseinrichtung 104 um eine vertikale Drehachse 112 und um eine horizontale Drehachse 114 drehbar gehalten. Dies erlaubt es, den Infrarotsensor 108 auf programmtechnisch vorgegebene Messpunkte auszurichten, um deren Temperatur berührungslos zu erfassen.The two mold halves 12, 14 have facing surfaces 100, 102 which define the mold cavity 16. With the aid of a temperature detection device 104 of the die casting device 10, the temperature of the surfaces 100, 102 of the two mold halves 12, 14 can be detected at a plurality of programmable predetermined measurement points, when the second mold half 14 their in FIG. 4 shown open position occupies. For this purpose, the temperature detection device 104 has a measuring head 106 with an infrared sensor 108. The measuring head 106 is rotatably supported on a positioning device 110 of the temperature detection device 104 about a vertical axis of rotation 112 and about a horizontal axis of rotation 114. This makes it possible to align the infrared sensor 108 to program predetermined measurement points to detect their temperature without contact.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Positioniereinrichtung 110 einen ersten Schwenkarm 116 auf, der an der ersten Formhälfte 12 drehbar gelagert ist, und einen zweiten Schwenkarm 118, der an den ersten Schwenkarm 116 angelenkt ist und an seinem freien Ende den Messkopf 106 trägt.In the illustrated embodiment, the positioning device 110 has a first pivot arm 116 which is rotatably mounted on the first mold half 12, and a second pivot arm 118 which is articulated to the first pivot arm 116 and carries at its free end the measuring head 106.

Mit Hilfe der Temperaturerfassungseinrichtung 104 kann nicht nur die Oberflächentemperatur einer Vielzahl von Messpunkten der beiden Formhälfen 12, 14 berührungslos erfasst werden, sondern es kann auch die Temperatur des Gießmaterials erfasst werden, das über die Einfüllöffnung 22 in die Füllkammer 18 eingebracht wird. Außerdem kann mit Hilfe der Temperaturerfassungseinrichtung 104 die Temperatur des Einpresskolbens 26 erfasst werden, wenn der Einpresskolben 26 seine in Figur 1 dargestellte zurückgezogene Ruhestellung einnimmt. Zu diesem Zweck kann der Messkopf 106 mittels der Positioniereinrichtung 110 in jeweils geeignete Messstellungen bewegt werden. Über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Messleitung ist der Infrarotsensor 108 der Temperaturerfassungseinrichtung 104 mit der elektrischen Steuereinrichtung 56 verbunden.With the aid of the temperature detection device 104, not only the surface temperature of a plurality of measuring points of the two mold halves 12, 14 can be detected without contact, but also the temperature of the casting material can be detected, which is introduced into the filling chamber 18 via the filling opening 22. In addition, with the aid of the temperature detection device 104, the temperature of the press-fit piston 26 can be detected when the press-in piston 26 its in FIG. 1 shown withdrawn rest position occupies. For this purpose, the measuring head 106 can be moved by means of the positioning device 110 into respectively suitable measuring positions. About a measuring line, not shown in the drawing, the infrared sensor 108 of Temperature detection device 104 is connected to the electrical control device 56.

Zu Beginn eines Gießvorgangs nimmt der Einpresskolben 26 seine in Figur 1 dargestellte zurückgezogene Ruhestellung ein und schmelzflüssiges metallisches Gießmaterial wird über die Einfüllöffnung 22 in die Füllkammer 18 eingebracht, wobei mittels der Temperaturerfassungseinrichtung 104 sowohl die Temperatur des Gießmaterials als auch die Temperatur des Einpresskolbens 26 erfasst wird. Das Absperrventil 94 ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen. Das erste Wegeventil 86 nimmt seine zweite Schaltstellung ein, so dass der zwischen dem Absaugkolben 70 und dem vorderen Zylinderende 82 angeordnete vordere Zylinderraum 120 des Absaugzylinders 68 mit der Außenumgebung in Strömungsverbindung steht. Das zweite Wegeventil 88 nimmt seine erste Schaltstellung ein, so dass der zwischen dem Absaugkolben 70 und dem hinteren Zylinderende 84 angeordnete hintere Zylinderraum 122 des Absaugzylinders 68 mit der Absaugleitung 72 in Strömungsverbindung steht.At the beginning of a casting process, the press-in piston 26 takes its in FIG. 1 shown retracted rest position and molten metallic casting material is introduced via the filling opening 22 in the filling chamber 18, wherein by means of the temperature detecting means 104, both the temperature of the casting material and the temperature of the press-fit piston 26 is detected. The check valve 94 is closed at this time. The first directional control valve 86 assumes its second switching position, so that the front cylinder chamber 120 of the suction cylinder 68 arranged between the suction piston 70 and the front cylinder end 82 is in fluid communication with the outside environment. The second directional control valve 88 assumes its first switching position, so that the rear cylinder chamber 122 of the suction cylinder 68 arranged between the suction piston 70 and the rear cylinder end 84 is in fluid communication with the suction line 72.

Der Einpresskolben 26 wird anschließend mittels der elektrischen Antriebseinheit 28 innerhalb der Füllkammer 18 in Richtung auf den Einfüllkanal 20 verschoben, so dass das in der Füllkammer 18 befindliche Gießmaterial über den Einfüllkanal 20 in den Formhohlraum 16 gepresst wird. Dies wird aus Figur 2 deutlich. Das Absperrventil 94 ist in dieser Phase des Gießvorgangs geöffnet. Die Bewegung des Einpresskolbens 26 wird über die Schubstange 44 auf den Absaugkolben 70 übertragen, so dass dieser ausgehend von einer dem hinteren Zylinderende 84 benachbarten Stellung in Richtung auf das vordere Zylinderende 82 bewegt wird. Dies hat zur Folge, dass sich das Volumen des hinteren Zylinderraums 122 vergrößert und dadurch der Formhohlraum 16 über die Absaugleitung 72 abgesaugt wird. Gleichzeitig verringert sich das Volumen des vorderen Zylinderraums und Luft wird über das erste Wegeventil 86 an die Außenumgebung abgegeben. Die Bewegung des Einpresskolbens 26 hat somit nicht nur zur Folge, dass schmelzflüssiges Gießmaterial in den Formhohlraum 16 eingepresst wird, sondern dass gleichzeitig der Formhohlraum 16 abgesaugt wird. Dies erleichtert das Einpressen des Gießmaterials mit Hilfe der elektrischen Antriebseinheit 28.The injection piston 26 is subsequently displaced by means of the electric drive unit 28 within the filling chamber 18 in the direction of the filling channel 20, so that the casting material located in the filling chamber 18 is pressed into the mold cavity 16 via the filling channel 20. This is going out FIG. 2 clear. The shut-off valve 94 is open in this phase of the casting process. The movement of the press-fit piston 26 is transmitted via the push rod 44 to the suction piston 70, so that it is moved starting from a position adjacent to the rear cylinder end 84 in the direction of the front cylinder end 82. This has the consequence that the volume of the rear cylinder chamber 122 is increased and thereby the mold cavity 16 is sucked off via the suction line 72. At the same time, the volume of the front cylinder space decreases and air is discharged via the first directional control valve 86 to the outside environment. The movement of the press-in piston 26 thus not only results in that molten casting material is pressed into the mold cavity 16, but that at the same time the mold cavity 16 is sucked off becomes. This facilitates the pressing in of the casting material with the aid of the electric drive unit 28.

Das Einpressen des schmelzflüssigen Gießmaterials in den Formhohlraum 16 wird darüber hinaus dadurch erleichtert, dass zu Beginn des Einpressvorgangs der Stellkolben 60 der Querschnittsänderungseinrichtung 58 eine in Figur 1 dargestellte zurückgezogene Stellung einnimmt, so dass der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals 20 einen maximalen Wert annimmt und dadurch der Einfüllkanal 20 einen möglichst geringen Strömungswiderstand auf das schmelzflüssige Gießmaterial ausübt. Der Einsatz der Absaugeinrichtung 66 und der Querschnittsänderungseinrichtung 58 ermöglicht es, den Einpresskolben 26 ausgehend von seiner in Figur 1 dargestellten Ruhestellung durch Kraftbeaufschlagung mittels der elektrischen Antriebseinheit 28 in vorgebbarer Weise zu beschleunigen.The pressing of the molten casting material into the mold cavity 16 is further facilitated by the fact that at the beginning of the press-fitting operation of the adjusting piston 60 of the cross-sectional modification device 58 is an in FIG. 1 shown retracted position occupies, so that the flow cross-section of the filling channel 20 assumes a maximum value and thereby the filling channel 20 exerts the lowest possible flow resistance to the molten casting material. The use of the suction device 66 and the cross-sectional modification device 58 makes it possible for the press-in piston 26, starting from its in FIG. 1 shown rest position by applying force by means of the electric drive unit 28 in a predeterminable manner.

Während des weiteren Einpressvorganges wird der Stellkolben 60 der Querschnittsänderungseinrichtung 58 mittels des elektrischen Antriebsorgans 62 in vorgebbarer Weise hin und her bewegt, um das Befüllen des Formhohlraums 16 zu optimieren, und gleichzeitig wird der Formhohlraum 16 mittels der Absaugeinrichtung 66 abgesaugt, wobei die abgesaugte Luftmenge mittels der Luftmengenmesseinheit 96 erfasst wird.During the further Einpressvorganges the actuating piston 60 of the cross-sectional change means 58 by means of the electric drive member 62 in a predetermined manner moved back and forth to optimize the filling of the mold cavity 16, and at the same time the mold cavity 16 is sucked by means of the suction device 66, wherein the extracted air quantity means the air amount measuring unit 96 is detected.

Zum Abschluss des Einpressvorganges wird der Stellkolben 60 erneut in seine maximal zurückgezogene Stellung bewegt, so dass er den Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals 20 so weit wie möglich freigibt. Dies ist in Figur 3 dargestellt. Der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals 20 nimmt seinen Maximalwert ein. Dies erleichtert es, das Gießmaterial im Formhohlraum 16 zu verdichten, wobei noch flüssiges Gießmaterial in die erstarrenden Gussbereiche nachgepresst wird. Von der elektrischen Antriebseinheit 28 kann hierbei aufgrund der großen Trägheitsmasse des Einpresskolbens 26, der Schubstange 44 und der ein erhebliches Gewicht aufweisenden Sekundärteile 34, 36, 38, 40 eine hohe Presskraft ausgeübt werden.At the conclusion of the press-fitting process, the actuating piston 60 is again moved to its maximum retracted position, so that it releases the flow cross-section of the filling channel 20 as far as possible. This is in FIG. 3 shown. The flow cross section of the filling channel 20 assumes its maximum value. This makes it easier to compact the casting material in the mold cavity 16, wherein liquid casting material is still pressed into the solidifying casting areas. Of the electric drive unit 28 can be exercised in this case due to the large inertial mass of the press-in piston 26, the push rod 44 and a considerable weight having secondaries 34, 36, 38, 40, a high pressing force.

Nach Abschluss des Gießvorganges wird der Formhohlraum 16 geöffnet, indem die zweite Formhälfte 14 in ihre in Figur 4 dargestellte Offenstellung bewegt wird. Das Absperrventil 94 ist geschlossen und die beiden Wegeventile 86, 88 nehmen ihre zweite Schaltstellung ein, in der sie die Strömungsverbindungen von den vorderen und hinteren Zylinderräumen 120, 122 zur Absaugleitung 72 unterbrechen und stattdessen die Strömungsverbindungen von den vorderen und hinteren Zylinderräumen 120, 122 zur Außenumgebung freigeben. Mittels der Temperaturerfassungseinrichtung 104 wird dann die Temperatur der einander zugewandten Oberflächen 100, 102 der beiden Formhälften 12, 14 an einer Vielzahl von programmtechnisch vorgebbaren Messpunkten selektiv erfasst. Insbesondere wird die Temperatur an einzelnen Messpunkten erfasst, die im Bereich von Erhebungen und Vertiefungen der beiden Oberflächen 100, 102 positioniert sind.After completion of the casting process, the mold cavity 16 is opened by the second mold half 14 in their in FIG. 4 shown open position is moved. The shut-off valve 94 is closed and the two-way valves 86, 88 take their second switching position, in which they interrupt the flow connections from the front and rear cylinder chambers 120, 122 to the suction line 72 and instead the flow connections from the front and rear cylinder chambers 120, 122 to Release the outside environment. By means of the temperature detection device 104, the temperature of the mutually facing surfaces 100, 102 of the two mold halves 12, 14 is then selectively detected at a plurality of measurement points which can be predetermined by the program. In particular, the temperature is detected at individual measuring points which are positioned in the region of elevations and depressions of the two surfaces 100, 102.

Zum Erfassen der Oberflächentemperaturen einzelner Messpunkte wird der Messkopf 106 mittels der Positioniereinrichtung 110 zwischen den beiden Formhälften 12, 14 positioniert und anschließend um die vertikale Drehachse 112 und um die horizontale Drehachse 114 verdreht.To detect the surface temperatures of individual measuring points, the measuring head 106 is positioned by means of the positioning device 110 between the two mold halves 12, 14 and then rotated about the vertical axis of rotation 112 and about the horizontal axis of rotation 114.

Nachdem die Temperatur der einzelnen Messpunkte erfasst wurde, wird der Messkopf 106 aus dem Zwischenbereich zwischen den beiden Formhälften 12, 14 wieder herausbewegt und die zweite Formhälfte 14 wird wieder in ihre Schließstellung bewegt. Dies ist in Figur 5 dargestellt. Der Einpresskolben 26 wird in seine anfängliche Position zurückbewegt, wobei sich das Volumen des vorderen Zylinderraums 120 vergrößert und sich das Volumen des hinteren Zylinderraums 122 verkleinert. Das zweite Wegeventil 88 nimmt seine zweite Schaltstellung ein, so dass aus dem sich verkleinernden hinteren Zylinderraum 122 Luft an die Außenumgebung abgegeben werden kann. Das erste Wegeventil 86 nimmt seine erste Schaltstellung ein und gibt somit die Strömungsverbindung vom vorderen Zylinderraum 120 zur Absaugleitung 72 frei, so dass in der Absaugleitung 72 und im Druckspeicher 90 ein Unterdruck bereitgestellt wird. Dies erlaubt es, den Formhohlraum 16 und die Füllkammer 18 zu Beginn eines nachfolgenden Einpressvorgangs durch Öffnen des Absperrventils 94 mit Unterdruck zu beaufschlagen.After the temperature of the individual measuring points has been detected, the measuring head 106 is moved out of the intermediate region between the two mold halves 12, 14 again and the second mold half 14 is moved back into its closed position. This is in FIG. 5 shown. The injection piston 26 is moved back to its initial position, whereby the volume of the front cylinder chamber 120 increases and the volume of the rear cylinder chamber 122 decreases. The second directional control valve 88 assumes its second switching position so that air can be released to the outside environment from the decreasing rear cylinder space 122. The first directional control valve 86 assumes its first switching position and thus releases the flow connection from the front cylinder chamber 120 to the suction line 72, so that a negative pressure is provided in the suction line 72 and in the pressure accumulator 90. This allows the mold cavity 16 and the filling chamber 18 at the beginning a subsequent Einpressvorgangs by opening the shut-off valve 94 to apply negative pressure.

Der Einsatz der elektrischen Antriebseinheit 28 ermöglicht eine schnelle und präzise Regelung der Bewegung des Einpresskolbens 26, wobei eine hohe Wiederholgenauigkeit erzielt werden kann. Durch die Veränderung des Strömungsquerschnitts des Einfüllkanals 20 mit Hilfe der Querschnittsänderungseinrichtung 58 und durch das Absaugen des Formhohlraums 16 mittels der Absaugeinrichtung 66, die mit dem Einpresskolben 26 gekoppelt ist, kann die Kraft, die von der elektrischen Anpresseinheit 28 bereitzustellen ist, verhältnismäßig gering gehalten werden, so dass kostengünstige Linearmotoren eingesetzt werden können.The use of the electric drive unit 28 allows a fast and precise control of the movement of the press-in piston 26, wherein a high repeatability can be achieved. By changing the flow cross-section of the filling channel 20 by means of the cross-sectional change means 58 and by the suction of the mold cavity 16 by means of the suction device 66 which is coupled to the press-in piston 26, the force to be provided by the electrical pressing unit 28 can be kept relatively low , so that inexpensive linear motors can be used.

Claims (20)

Druckgießvorrichtung zum Erzeugen metallischer Druckgussteile mit einer Druckgießform, die einen Formhohlraum (16) ausbildet, und mit einem Einpresskolben (26) zum Einpressen von schmelzflüssigem metallischem Gießmaterial in den Formhohlraum (16), wobei der Einpresskolben (26) mittels einer elektrischen Antriebseinheit (28), die mindestens einen elektrischen Linearmotor (30, 32) aufweist, in einer über einen Einfüllkanal (20) mit dem Formhohlraum (16) verbundenen Füllkammer (18) linear verschiebbar ist, und mit einer elektrischen Steuereinrichtung (56) zum Steuern der elektrischen Antriebseinheit (28), dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Einfüllkanals (20) während der Befüllung des Formhohlraums (16) in einem Kanalabschnitt mittels einer Querschnittsänderungseinrichtung (58) veränderbar ist.Die casting apparatus for producing metal die cast parts with a die casting mold forming a mold cavity (16) and with a press-in piston (26) for injecting molten metallic casting material into the mold cavity (16), the press-in piston (26) being driven by an electric drive unit (28) , which has at least one electric linear motor (30, 32), is linearly displaceable in a filling chamber (18) connected to the mold cavity (16) via a filling channel (20), and an electric control device (56) for controlling the electric drive unit (56). 28), characterized in that the flow cross section of the filling channel (20) during the filling of the mold cavity (16) in a channel section by means of a cross-sectional change means (58) is variable. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Linearmotor (30, 32) zumindest ein ortsfestes Primärteil (46, 48) und zumindest ein bewegliches Sekundärteil (34, 36, 38, 40) aufweist, wobei das mindestens eine bewegliche Sekundärteil (34, 36, 38, 40) mit einem oder mehreren Primärteilen (46, 48) magnetisch zusammenwirkt und mit dem Einpresskolben (26) mechanisch verbunden ist.Die casting apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one linear motor (30, 32) has at least one stationary primary part (46, 48) and at least one movable secondary part (34, 36, 38, 40), wherein the at least one movable secondary part ( 34, 36, 38, 40) cooperates magnetically with one or more primary parts (46, 48) and is mechanically connected to the press-fit piston (26). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sekundärteil (34, 36, 38, 40) über eine mechanische Schubeinrichtung (42) mit dem Einpresskolben (26) starr verbunden ist.Die casting apparatus according to claim 2, characterized in that the at least one secondary part (34, 36, 38, 40) via a mechanical thruster (42) with the press-in piston (26) is rigidly connected. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Linearmotor (30, 32) mehrere ortsfeste Primärteile (46, 48) und mehrere bewegliche Sekundärteile (34, 36, 38, 40) aufweist, wobei jedes Sekundärteil (34, 36, 38, 40) zwischen zwei Primärteilen (46, 48) angeordnet und über die mechanische Schubeinrichtung (42) mit dem Einpresskolben (26) starr verbunden ist.Die casting apparatus according to claim 3, characterized in that the at least one linear motor (30, 32) has a plurality of stationary primary parts (46, 48) and a plurality of movable secondary parts (34, 36, 38, 40), wherein each secondary part (34, 36, 38, 40) between two primary parts (46, 48) is arranged and rigidly connected via the mechanical thrust device (42) with the press-in piston (26). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schubeinrichtung (42) eine Schubstange (44) aufweist, über die das mindestens eine Sekundärteil (34, 36, 38, 40) mit dem Einpresskolben (26) starr verbunden ist.Die casting apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the mechanical pushing device (42) has a push rod (44) via which the at least one secondary part (34, 36, 38, 40) is rigidly connected to the press-fit piston (26). Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (28) mindestens zwei Linearmotoren (30, 32) aufweist, die bezogen auf die Bewegungsrichtung des Einpresskolbens (26) parallel zueinander oder fluchtend zueinander angeordnet sind.Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive unit (28) has at least two linear motors (30, 32), which are arranged with respect to the direction of movement of the press-in piston (26) parallel to each other or in alignment with each other. Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsänderungseinrichtung (58) ein in den Einfüllkanal (20) eintauchendes Stellorgan (60) aufweist, das mittels eines elektrischen Antriebsorgans (62) linear bewegbar ist, wobei das elektrische Antriebsorgan (62) in Abhängigkeit von der Position, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Einpresskolbens (26) steuerbar und mit der Steuereinrichtung (56) signalleitend verbunden ist.Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional change means (58) in the filling channel (20) dipping actuator (60) which is linearly movable by means of an electric drive member (62), wherein the electric drive member (62) in Dependent on the position, the speed and / or the acceleration of the press-in piston (26) controllable and signal-connected to the control device (56). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Antriebsorgan (62) mindestens einen elektrischen Linearmotor aufweist, der zumindest ein ortsfestes Primärteil und zumindest ein mechanisch mit dem Stellorgan (60) starr verbundenes bewegliches Sekundärteil aufweist.Die casting apparatus according to claim 7, characterized in that the electrical drive member (62) comprises at least one electric linear motor having at least one stationary primary part and at least one mechanically with the actuator (60) rigidly connected to the movable secondary part. Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgießform eine erste Formhälfte (12) und eine zweite Formhälfte (14) aufweist, die zwischen sich den Formhohlraum (16) ausbilden, wobei mindestens eine Formhälfte (14) zwischen einer den Formhohlraum (16) schließenden Schließstellung und einer den Formhohlraum (16) freigebenden Offenstellung hin und her bewegbar ist, und dass die Druckgießvorrichtung (10) eine Temperaturerfassungseinrichtung (104) aufweist, wobei mittels der Temperaturerfassungseinrichtung (104) in der Offenstellung der mindestens einen Formhälfte (14) die Temperatur der den Formhohlraum (16) definierenden Oberflächen (100, 102) der beiden Formhälften (12, 14) an mehreren im Abstand zueinander angeordneten, programmtechnisch vorgebbaren Messpunkten jeweils gesondert erfassbar ist, und wobei die Temperaturerfassungseinrichtung (104) mit der elektrischen Steuereinrichtung (56) signalleitend verbunden ist.Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the die has a first mold half (12) and a second mold half (14) which form between them the mold cavity (16), at least one mold half (14). between a closing position closing the mold cavity (16) and an open position releasing the mold cavity (16), and that the pressure casting device (10) has a temperature detection device (104), wherein by means of the temperature detection device (104) in the open position the at least a mold half (14) the temperature of the mold cavity (16) defining surfaces (100, 102) of the two mold halves (12, 14) at a plurality of mutually spaced, programmable predetermined measurement points is separately detected, and wherein the temperature detecting means (104) is connected to the electrical control device (56) signal-conducting. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächentemperatur der Formhälften (12, 14) mittels der Temperaturerfassungseinrichtung (104) berührungslos erfassbar ist.Die casting apparatus according to claim 9, characterized in that the surface temperature of the mold halves (12, 14) by means of the temperature detecting means (104) is detected without contact. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung (104) zumindest einen Infrarotsensor (108) aufweist.Die casting apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the temperature detecting means (104) comprises at least one infrared sensor (108). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einpressen von Gießmaterial oder während des Einpressens von Gießmaterial in den Formhohlraum (16) die Temperatur des Einpresskolbens (26) mittels der Temperaturerfassungseinrichtung (104) erfassbar ist.Die casting apparatus according to claim 9, 10 or 11, characterized in that prior to the pressing of casting material or during the pressing of casting material into the mold cavity (16), the temperature of the press-in piston (26) by means of the temperature detecting means (104) is detectable. Druckgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen oder während des Einbringens des Gießmaterials in die Füllkammer (18) die Temperatur des Gießmaterials mittels der Temperaturerfassungseinrichtung (104) erfassbar ist.Die casting device according to one of claims 9 to 12, characterized in that prior to introduction or during the introduction of the casting material into the filling chamber (18), the temperature of the casting material by means of the temperature detecting means (104) is detectable. Druckgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturerfassungseinrichtung (104) einen Messkopf (106) aufweist, der an einer Positioniereinrichtung (110) gehalten und mittels der Positioniereinrichtung (110) in mindestens eine Messstellung bewegbar ist.Die casting device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the temperature detecting means (104) has a Measuring head (106) which is held on a positioning device (110) and by means of the positioning device (110) in at least one measuring position is movable. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (106) an der Positioniereinrichtung (110) drehbar gelagert ist.Die casting apparatus according to claim 14, characterized in that the measuring head (106) is rotatably mounted on the positioning device (110). Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgießvorrichtung (10) eine Absaugeinrichtung (66) aufweist zum Absaugen von Gas aus dem Formhohlraum (16), wobei die Absaugeinrichtung (66) mit dem Einpresskolben (26) gekoppelt ist zum Absaugen des Formhohlraums (16) in Abhängigkeit von der Bewegung des Einpresskolbens (26).Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the die casting device (10) has a suction device (66) for sucking gas from the mold cavity (16), wherein the suction device (66) is coupled to the press-fit piston (26) for sucking off the Mold cavity (16) in response to the movement of the press-in piston (26). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (66) mit dem Einpresskolben (26) mechanisch gekoppelt ist.Die casting apparatus according to claim 16, characterized in that the suction device (66) is mechanically coupled to the press-in piston (26). Druckgießvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (66) einen Absaugkolben (70) aufweist, der in einem Absaugzylinder (68) linear verschiebbar gehalten und mechanisch mit dem Einpresskolben (26) gekoppelt ist, wobei der Absaugzylinder (68) über eine Absaugleitung (72) mit dem Formhohlraum (16) verbunden ist.Die casting apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the suction device (66) has a suction piston (70) which is held linearly displaceably in a suction cylinder (68) and is mechanically coupled to the injection piston (26), the suction cylinder (68). is connected via a suction line (72) with the mold cavity (16). Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgießvorrichtung (10) einen signalleitend mit der Steuereinrichtung verbundenen Bewegungssensor (64) aufweist, wobei mittels des Bewegungssensors (64) die Bewegung des Einpresskolbens (26) erfassbar ist.Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the die casting device (10) has a signal conductively connected to the control device motion sensor (64), by means of the motion sensor (64), the movement of the press-fit piston (26) can be detected. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Bewegungssensors (64) die Beschleunigung des Einpresskolbens (26) erfassbar ist.Die casting apparatus according to claim 19, characterized in that by means of the motion sensor (64) the acceleration of the press-fit piston (26) can be detected.
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