JP2012512032A - ダイカスト機用の装置及びダイカスト機の作業ピストンを運転する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ダイカスト機用の装置であって、作業シリンダ（２）内に受容された駆動ピストン（３）が設けられていて、作業シリンダ（２）内において駆動ピストン（３）の一方の側にピストン室（４）が配置され、かつ駆動ピストン（３）の他方の側にリング室（５）が配置されており、作業シリンダ（２）に増圧器（８）が前置されている形式のものに関する。このような形式の装置において本発明の構成では、接続管路（１０，１０′）を用いて、作業シリンダ（２）のリング室（５）が、直接的に又は、増圧器（８）内に組み込まれて配置された逆止弁又は増圧器（８）をバイパスする逆止弁を介して、作業シリンダ（２）のピストン室（４）と接続可能である。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部記載のダイカスト機用の装置、すなわちダイカスト機用の装置であって、作業シリンダ内に受容された駆動ピストンが設けられていて、作業シリンダ内において駆動ピストンの一方の側にピストン室が配置され、かつ駆動ピストンの他方の側にリング室が配置されており、作業シリンダに増圧器が前置されている形式のものに関する。本発明はさらに、ダイカスト機の作業シリンダ内における駆動ピストンを運転する方法に関する。

ＤＥ１９８４２８３０Ａ１に基づいて、ダイカスト機の射出ユニット用の種々様々な液圧回路が公知である。この明細書に開示された液圧回路によって、作業シリンダ内に受容された駆動ピストンが運転される。すべての実施形態において共通なことは、駆動ピストンの最終力に対する可能な限り良好な影響であり、これは増圧器において高められた圧力によって形成される。しかしながら個々の装置には、キャスティングプロセス中における圧力経過が、そこで選択された定比弁に基づいて簡単に制御することができない、という欠点がある。

ゆえに本発明の課題は、公知の装置における欠点を排除することであり、特に、圧力経過の制御可能性を改善又は最適化することができる装置を提供することである。この場合特に消費エネルギを最適化することも望まれている。

上記課題を解決するために請求項１記載の本発明の装置では、接続管路を用いて、作業シリンダのリング室が、直接的に又は、増圧器内に組み込まれて配置された逆止弁又は増圧器をバイパスする逆止弁を介して、作業シリンダのピストン室と接続可能であるようにした。

ダイカスト機用の本発明による装置は、作業シリンダ内に受容された駆動ピストンと、作業シリンダに前置された増圧器とを有している。作業シリンダ内において駆動ピストンの一方の側にはピストン室が配置され、駆動ピストンの他方の側にはリング室が配置されている。接続管路を用いて、作業シリンダのリング室は作業シリンダのピストン室と接続可能である。そしてこの接続は直接的に行われても又は逆止弁を介して行われてもよい。逆止弁は増圧器内に組み込まれて配置されていても、又は増圧器をバイパスすることも可能である。

増圧器のリング室が接続管路を介して作業シリンダのリング室とだけ接続されているのではなく、増圧器のリング室が接続管路を介して作業シリンダのピストン室とも接続されていることによって、多種多様な使用可能性が得られる。さらに接続管路を所望のように適宜に接続することによって、上に述べた影響の質を著しく高めることができる。

前記接続管路には圧力媒体源が接続されていてもよい。このようになっていると、圧力媒体を液圧回路に簡単に供給することができる。圧力媒体源はポンプ又はアキュムレータであってよい。

装置に液圧弁が設けられていて、該液圧弁を用いて接続管路が、増圧器のリング室に対して切離し可能であると、特に有利である。接続管路に配置された切換え可能な液圧弁を使用すると、同じ接続管路を作業シリンダのリング室と作業シリンダのピストン室との接続のためにも利用することができる。これによって生ぜしめられるディファレンシャル回路は、作業ピストンの低速運動中における著しいエネルギ節約を可能にする。

また、単純な切換え弁の代わりに調整弁が使用されると、ダイキャスティングプロセスを有利に制御することができる。

付加的に又は択一的に、接続管路に、作業シリンダのピストン室及び／又は増圧器のピストン室のための切換え弁が設けられていてよい。この切換え弁を用いて接続管路は、作業シリンダ又は増圧器の流入側に対して接続及び切離し可能である。この切換え可能な接続によって、作業シリンダをディファレンシャル回路において運転することが可能になり、ひいては作業シリンダの圧力媒体需要を最小に制限することができる。ディファレンシャル回路は主として、作業シリンダのリング室から作業シリンダのピストン室への流出する圧力媒体の戻り路から成っている。この戻り路の戻りは直接、作業シリンダのピストン室内へと行うことができ、又は増圧器の逆止弁を介して作業シリンダのピストン室内に行うこともできる。

装置は、可変の開口を備えた少なくとも１つの液圧弁を有していることができ、該液圧弁を用いて駆動ピストンの前進速度に影響を与えることができる。

さらに別の構成では、装置に切換え弁が設けられていて、該切換え弁を用いて接続管路は、タンクと液圧的に接続可能であり、かつ必要な場合には切離し可能である。

さらにまた、接続管路を圧力媒体源と接続可能にする切換え弁が設けられていてもよい。このように接続管路が圧力媒体源と液圧的に切換え可能に接続されていると、駆動ピストン及び増圧器を、接続管路を介して簡単に再び基本位置に移動させることができる。

さらに別の有利な構成では、装置に、駆動ピストンの前進速度に影響を与える、可変の開口を備えた液圧弁が配置されている。この液圧弁は例えば、４ポート３位置方向切換え定比弁として形成されている。

圧力媒体源と接続管路との間における比例的な圧力影響は、駆動ピストン及び増圧器のリング室圧に対して最適な影響を及ぼすことができる。

装置は、２つの液圧弁を有していることができ、両方の液圧弁は一緒に接続管路において液圧式の圧力分配器を形成している。圧力分配器のこの両方の液圧弁は、既に述べた３つの液圧弁のうちの２つによって形成することができる。例えば液圧式の圧力分配器は、接続管路をタンクに液圧的に接続することができる切換え可能な液圧弁と、接続管路を圧力媒体源と接続することができる切換え可能な液圧弁によって形成される。両方の液圧弁のうちの少なくとも１つが、可変の開口を備えた弁として形成されていると有利であり、開口における開放の変化は、制御信号を介して及び／又は直接的な圧力の戻しによって行うことができる。

ダイカスト機用の別の装置は、単独で又は上に述べた実施形態と組み合わせて、作業シリンダと、該作業シリンダに前置された増圧器とを有している。作業シリンダ内には駆動ピストンが受容されていて、作業シリンダ内において駆動ピストンの一方の側にはピストン室が配置され、かつ駆動ピストンの他方の側にはリング室が配置されている。１つの液圧弁及び該液圧弁に接続された圧力源を用いて又は１つの液圧弁及び該液圧弁に接続されたアキュムレータを用いて、かつ１つの液圧弁及び該液圧弁に接続されたタンクを用いて、圧力分配器が形成され、これにより可変の圧力が、作業シリンダのリング室とピストン室との間における接続管路に供給可能である。

本発明は別の観点として、ダイカスト機の射出ユニット用の作業シリンダ内における作業ピストンを運転する方法に関する。この方法のためには、特に既に述べた装置を使用することができる。本発明による方法では、始動時における駆動ピストンの加速時に、第１のステップにおいて、駆動ピストンの行程のために必要な液圧媒体が、圧力媒体源から受け取られる。これによって連続的な運転開始（Hochfahren）又はソフトな加速を達成することができる。第２のステップにおいて液圧媒体がアキュムレータから引き出されると、公知の圧力ピークを発生させることなしに、さらなる加速を達成することができる。これによって駆動ピストンの加速は、簡単にコントロール可能である。

液圧弁が作業シリンダのリング室からピストン室に通じる接続管路内に配置されていると、駆動ピストンの前進速度に、可変の開口を備えた少なくとも１つの液圧弁を用いて影響を及ぼすことができる。

圧力分配器を用いて、圧力媒体源から接続管路を介してタンクへと流れる基本容積流及び／又は圧力分配器の接続管路において形成される圧力に、影響を与えることができる。これによって接続管路における圧力影響の質及び特に強さ（Dynamik）が、著しく高められる。

接続管路において形成される前記圧力が、作業シリンダのリング室及び／又は作業シリンダに前置された増圧器のリング室に作用するようになっていると、駆動ピストン及び増圧器のピストンを特に正確に制御することができる。その結果、型内において作用する金属圧は、著しく良好に制御可能となる。

本発明は別の観点として、ダイカスト機の射出ユニット用の作業シリンダ内における作業ピストンを運転する方法に関する。この方法のためには、特に既に述べた装置を使用することができる。本発明による方法では、１つの所定の段階において、駆動ピストンの片側に、圧力を形成するために圧力媒体源から圧力媒体が供給され、かつ同時に、駆動ピストンに対して逆向きに作用する反圧を形成するために、圧力媒体が駆動ピストンの他方の側にも案内され、これによって駆動ピストンは、互いに逆向きに作用する力を受けることになる。両方の側、つまり作業ピストンのリング室と作業ピストンのピストン室とを互いに接続する接続管路を介して、所定の段階、つまり作業ピストンが互いに逆向きに作用する力を受けることになる段階において、接続管路における圧力波、増圧器のリング室内にも導かれる。増圧器のリング室のこの圧力予負荷は、増圧器の作業形式に大きな影響を与える。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

ＤＥ１９８４２３８Ａ１に示された実施形態の変化実施形態をベースにした、本発明による装置を示す図である。 本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 本願発明による装置のさらに別の実施形態を示す図である。

図１には、作業シリンダ２と該作業シリンダ２に前置された増圧器８とを備えた、ダイカスト機用の装置が、全体を符号１で示されている。図１の図示は、ＤＥ１９８４２３８Ａ１の図２にほぼ相当し、両者の間における相違は主として、符号１０，１２で示された接続管路の間に接続管路１０′が配置されていることにある。実験によれば、驚くべきことに、このような回路配置形式は様々な最適化の可能性を提供するということが判明した。

図１において、ダイカスト機の、距離測定システムに接続されたキャスティングピストン１１は、ピストンロッドを介して駆動ピストン３によって駆動され、この駆動ピストン３は作業シリンダ２内において摺動可能に配置されている。作業シリンダ２の運動は有利には、流出管路（射出サイクル中の流出）に接続された定比弁（Stetigventil）１４を介して、もしくは該定比弁の磁石に供給される信号を介して制御される（これについては公知であるので、詳細な説明は省く）。

前記弁１４は、作業シリンダ２のリング室５における圧力の調節をも引き受けることができる。弁１４の出力側には２つの管路が設けられており、両管路のうちの一方の管路は圧力媒体タンクＴに直に通じており、これに対して他方の管路は、ポンプＰに接続されている。リング室５及びピストン室４にはそれぞれ、圧力電気式のコンバータが接続されている。両コンバータのうちの少なくとも１つによって測定された圧力に関連して、自体公知の形式で、増圧ピストンを有する増圧器８、つまり圧力を高めるための増圧器８が投入接続される。この増圧器８の増圧ピストンは、大径のピストン部分と該大径のピストン部分に接続された小径のピストン部分とを有しており、両ピストン部分はそれぞれシリンダ区分内において移動可能である。増圧器８にはアキュムレータ９が直列に接続されており、このアキュムレータ９は、前記圧力電気式コンバータの少なくとも１つの信号によって制御される遮断弁１９によって、開放又は遮断可能である。

アキュムレータ９が開放されている場合（図１に示された弁１９は左に向かってシフトされている）に、増圧器８の小さなピストン部分が管路１２に、ひいてはピストン室４に圧力を加えると、反対側に位置するリング室５からは圧力媒体が押し退けられる。圧力媒体はこの際に、定比弁１４の位置によって許されるような量だけが、弁１４を介してタンクＴに流出可能である。相応な弁体の位置に応じて、作業シリンダ２のリング室５内において圧力が形成され、この圧力はピストン室４における圧力に抗して作用するので、駆動ピストン３は両方の室（リング室５とピストン室４）において互いに逆向きに作用する力を受けることになる。

さらに、リング室５において形成された圧力は管路１０を介して、増圧器８の増圧ピストンに対して影響を及ぼすために戻される。このために有利には次のように形成されている。すなわちこの場合、管路１０はリング室５を、増圧ピストンの、小さなピストン部分が接続している側、つまりリング室７と、接続している。管路１０は、コストのかかる組込み部材や装置のない、単純な管路であってよい。択一的にしかしながらまた管路１０には液圧弁１６が組み込まれていてもよい。管路１０を介して自動的に増圧器の圧力調整も、調圧機能を有する定比弁１４によって行われ、これによって定比弁１４は、２つの機能を同時に満たすことになる。接続管路１０の管路区分１０′には図示のように切換え弁１７が配置されており、この切換え弁１７によって必要な場合には、作業シリンダ２のリング室５と作業シリンダ２のピストン室４とを液圧的に接続することも可能である。この接続形式は、作業シリンダ２の低速の行程運動中における著しいエネルギ節約を可能にする。

図２には、第１実施形態におけるとほぼ同じ主構成要素、つまりアキュムレータ９、増圧器８及び駆動シリンダ２を備えた装置１が示されている。これに対して液圧回路は変更されている。以下において詳しく述べる、作業シリンダ２のピストン室４との接続管路の切換え可能な液圧式の接続形態によって、駆動ピストン３をディファレンシャル回路（Differenzialschaltung）において特に簡単に運転することが可能になり、これによって、比較的低速のピストン運動中においてかなりのエネルギを節約することができる。

増圧器８のリング室７と、駆動ピストンのリング室５及び作業シリンダ２のピストン室４と互いに接続する接続管路１０には、符号Ｐで示された圧力媒体源、例えばポンプが接続されている。装置１は接続管路１０に、複数の切換え可能な液圧弁を有している。切換え弁１６によって接続管路１０は、増圧器８のリング室７から切離し可能である。管路区分１０′に配置された切換え弁１７によって接続管路１０は、駆動ピストンのピストン室４から切離し可能である。切換え弁１５によって接続管路１０は、タンクＴと液圧的に接続可能である。切換え弁１８によって圧力媒体源Ｐは、接続管路から切離し可能である。両方の液圧弁１５，１８は一緒に、接続管路１０における液圧式の圧力分配器（Druckteiler）を形成しており、両液圧弁１５，１８のうちの少なくとも１つは、接続管路１０における圧力の制御側の又は液圧式の戻し路（図示せず）によって影響される。

理論的にはしかしながらまた、切換え弁１５〜１８の代わりに、可変の開口を備えた液圧弁又は定比弁を設けることも可能である。図２に示された弁１５，１７，１８の代わりに少なくとも１つの定比弁を使用することによって、接続管路１０，１０′を介して、駆動ピストン３の低速の運動及び迅速な運動と、作業シリンダのリング室５における圧力及び増圧器８のリング室７における圧力とに、特に要求通りに影響を与えることができる。これによって、機能適切な公称幅を有する液圧弁を使用することができ、これにより液圧弁の動的な特性が著しく改善される。例えば小型の、ひいては迅速な３ポート方向切換え定比弁（図２における弁１７，１８の代わりに）を使用することができ、このような定比弁は、ディファレンシャル回路において駆動ピストン３の前進速度に影響を与える。大型の２ポート方向切換え定比弁（１５）は、迅速なピストン運動に影響を与える。両方の定比弁（１５，１７）は一緒に圧力分配器を形成し、例えば小型の、ひいては迅速な弁（１７）は圧力調整を引き受け、大型の定比弁（１５）は、この液圧回路の基本容積流を規定する。つまりこれらの定比弁（１５，１７，１８）の代わりに、図１に示された実施例における定比弁１４を使用することができる。

図３には、択一的な装置のための別の液圧回路が示されている。既に述べた２つの実施形態とは異なり、接続管路１０が作業シリンダ２のピストン室４と直接接続されているのではなく、接続管路１０，１０′は増圧器８のピストン室１３と接続されている。この装置は、増圧器８を介して有効な逆止弁が設けられている場合にのみ有利である。この装置によって弁１７における差圧を著しく減じることができ、その結果有利な市販の液圧弁を使用することが可能になる。

Claims (16)

1. ダイカスト機用の装置であって、作業シリンダ（２）内に受容された駆動ピストン（３）が設けられていて、作業シリンダ（２）内において駆動ピストン（３）の一方の側にピストン室（４）が配置され、かつ駆動ピストン（３）の他方の側にリング室（５）が配置されており、作業シリンダ（２）に増圧器（８）が前置されている形式のものにおいて、
   接続管路（１０，１０′）を用いて、作業シリンダ（２）のリング室（５）が、
   直接的に又は、
   増圧器（８）内に組み込まれて配置された逆止弁又は増圧器（８）をバイパスする逆止弁を介して、
   作業シリンダ（２）のピストン室（４）と接続可能であることを特徴とする、ダイカスト機用の装置。
2. 接続管路（１０，１０′）に圧力媒体源（Ｐ）が接続可能である、請求項１記載の装置。
3. 圧力媒体源はポンプ（Ｐ）及び／又はアキュムレータ（９）である、請求項２記載の装置。
4. 有利には切換え可能な液圧弁（１６）が設けられていて、該液圧弁（１６）を用いて接続管路（１０，１０′）は、増圧器（８）のリング室（７）から切離し可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 有利には切換え可能な液圧弁（１７）が設けられていて、該液圧弁（１７）を用いて接続管路（１０，１０′）は、作業シリンダ（２）のピストン室（４）及び／又は増圧器（８）のピストン室（１３）から切離し可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 可変の開口を備えた少なくとも１つの液圧弁が設けられていて、該液圧弁を用いて駆動ピストン（３）の前進速度に影響を与えることができる、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 有利には切換え可能な液圧弁（１５）が設けられていて、該液圧弁（１５）を用いて接続管路（１０，１０′）は、タンク（Ｔ）と液圧的に接続可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. タンク（Ｔ）を接続管路（１０，１０′）に液圧的に接続するための液圧弁（１５）は、可変の開口を備えた液圧弁であり、該液圧弁を用いて駆動ピストン（３）の前進速度に影響を与えることができる、請求項７記載の装置。
9. 有利には切換え可能な液圧弁（１４，１８）が設けられていて、該液圧弁（１４，１８）を用いて圧力媒体源（Ｐ）は、接続管路（１０，１０′）から切離し可能である、請求項２から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 単数又は複数の液圧弁（１４，１５，１６，１７，１８，１９）、有利にはすべての液圧弁（１４，１５，１６，１７，１８，１９）は可変の開口を有している、請求項９記載の装置。
11. ダイカスト機用の装置であって、作業シリンダ（２）内に受容された駆動ピストン（３）が設けられていて、作業シリンダ（２）内において駆動ピストン（３）の一方の側にピストン室（４）が配置され、かつ駆動ピストン（３）の他方の側にリング室（５）が配置されており、作業シリンダ（２）に増圧器（８）が前置されている形式の装置、有利には請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置において、
    １つの液圧弁（１８）及び該液圧弁（１８）に接続された圧力源（Ｐ）を用いて又は１つの液圧弁（１７）及び該液圧弁（１７）に接続されたアキュムレータ（９）を用いて、かつ１つの液圧弁（１５）及び該液圧弁（１５）に接続されたタンク（Ｔ）を用いて、圧力分配器が形成され、これにより可変の圧力が接続管路（１０，１０′）に供給可能であることを特徴とする、ダイカスト機用の装置。
12. 特に請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置の、ダイカスト機の射出ユニット用の作業シリンダ（２）内における作業ピストン（３）を運転する方法において、始動時における駆動ピストン（３）の加速時に、第１のステップにおいて液圧媒体を圧力媒体源（Ｐ）から受け取り、かつ第２のステップにおいて液圧媒体をアキュムレータ（９）から受け取ることを特徴とする、ダイカスト機の作業ピストンを運転する方法。
13. 駆動ピストン（３）の前進速度に、可変の開口を備えた少なくとも１つの液圧弁を用いて影響を与え、該液圧弁は、作業シリンダ（２）のリング室（５）からピストン室（４）に通じる接続管路（１０，１０′）に配置されている、請求項１２記載の方法。
14. 圧力分配器を用いて、圧力媒体源（Ｐ）から接続管路（１０，１０′）を介してタンク（Ｔ）へと流れる基本容積流及び／又は圧力分配器の接続管路（１０，１０′）において形成される圧力に、影響を与える、請求項１３記載の方法。
15. 接続管路（１０，１０′）において形成される前記圧力が、作業シリンダ（２）のリング室（５）及び／又は作業シリンダ（２）に前置された増圧器（８）のリング室（７）に作用する、請求項１３又は１４記載の方法。
16. ダイカスト機の射出ユニット用の作業シリンダ内における作業ピストン（３）を運転する方法であって、圧力と同時に、逆向きに作用する反圧を、圧力媒体源（Ｐ）から駆動ピストン（３）の他方の側（４）にも導き、該他方の側において圧力が可変であり、駆動ピストン（３）を、互いに逆向きに作用する２つの力の間において緊張させ、液圧的な接続に基づいて反圧を増圧器から導く形式の方法において、１つの接続管路（１０）が作業ピストン（２）のリング室（５）を増圧器（８）のリング室（７）と接続し、かつ作業ピストン（２）のピストン室（４）と接続していることを特徴とする、ダイカスト機の作業ピストンを運転する方法。

Images