JP6966563B2 - 自動エアパージシステムを備えたダイガストマシン - Google Patents

Description

本発明は、特に軽合金の鋳造のための液圧制御を備えたダイカストマシンに関する。具体的には、本発明は、噴射プロセスを制御するための弁を備え、弁からの自動エアパージシステムを備えたダイカストマシンの噴射アセンブリに関する。

周知のように、これらのマシンは、製造される部品に対応するキャビティを形成するように連結可能な２つの半型を備える金型で動作し、金型用の閉塞アセンブリと、溶融金属を金型内に押し込むために噴射ピストンを備える噴射アセンブリとを備えている。

噴射ピストンの動作及び更なるプロセス制御の作動のために、複数の弁によって調整される液圧回路が設けられている。

メンテナンス作業中において、幾つかの弁は、マシンから分解され、洗浄され、再び取り付けられる。しかしながら、必要に応じて、それらは新しい弁と交換される。

その結果、これらの弁内には、エアポケットが発見される。エアポケットは、弁自体の正しい動作のために排出される必要がある。

現在、これらのポケットの排出には、手動介入が必要である。これは、弁への物理的アクセスを意味し、非常に多くの場合、容易ではなく、いくつかの動作の実行を意味する。

本発明の目的は、弁の自動エアパージシステムを備えた液圧駆動式のダイカストマシンを提供することにある。

前記目的は、請求項１によって実施されるダイカストマシンにより達成される。従属請求項は、本発明の更なる実施形態を説明する。

本発明に係るダイカストマシンの特徴及び利点は、以下の図を参照して、例示的且つ非限定的な例として行われる以下の説明からより明確に明らかになるであろう。
本発明の実施形態に係る、プロセスを制御するための弁を備えたダイカストマシンの噴射アセンブリの機能図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。 パージサイクルのフロー図を示している。

図１を参照すると、参照符号１は、全体として、液圧駆動装置を備えたダイカストマシンの噴射アセンブリを示している。

噴射アセンブリ１は、頭部２２とその反対側の端部２４との間の並進軸Ｘに沿って延在する噴射ピストン２０を備えている。噴射ピストン２０は、液圧駆動装置によって並進軸Ｘに沿って移動することができる。

また、噴射アセンブリ１は、噴射ピストン２０の出口で並進する流体を収容及び押圧するため、噴射ピストン２０の上流、すなわちその端部２４の上流に、メイン圧力室２６を有している。

噴射アセンブリ１は、更に、メイン流体入口部２８と、メイン流体入口部２８とメイン圧力室２６との間に配置され且つメイン圧力室２６からメイン流体入口部２８への流体の戻りを防止するように構成された逆止弁１０２とを備えている。

例えば、逆止弁１０２は、出願人に代わって文献ＥＰ−Ａ１−２９４２１２７号に含まれる教示に従って実施される。

ダイカストマシンは、更に、噴射ピストン２０の制御回路用の（例えば、圧力下の窒素を含む対応するシリンダから充填することができる）第１アキュムレータ３０を備えている。第１アキュムレータ３０は、メイン流体入口部２８の上流に接続されている。比例送達弁１０４は、第１アキュムレータ３０とメイン流体入口部２８との間で作動する。

送達弁１０４は、電子的に制御され、位置検出器２０４を介したフィードバックを有している。位置検出器２０４は、弁の開度に応じて信号を検出するように構成されている。

また、メイン圧力室２６は、排出部に接続された噴射排出部２９に接続され、それらの間で噴射排出逆止弁１０５が作動する。

噴射アセンブリ１は、更に、噴射ピストン２０の端部２４の下流にメイン背圧室３２を備えている。メイン背圧室３２は、噴射ピストン２０の戻り並進のための加圧流体を供給する戻り入口部３４に接続されている。

戻り入口部３４は、ポンプ送達部３６に上流で接続されている。ポンプ送達部３６の上流には、典型的には電気モータによって駆動されるポンプ３８が配置されている。

噴射逆止弁１０６は、ポンプ送達部３６と戻り入口部３４との間に配置されている。

更に、ポンプ３８の出口における圧力を調整するために、比例ポンプ最大圧力弁１０８がポンプ送達部３６から分岐して配置され、排出部に接続されている。

メイン背圧室３２は、更に、排出部に接続された戻り排出部４０に接続され、それらの間に比例噴射排出弁１１２が、配置され、電子制御され、且つ、弁の開放の機能として信号を発するように構成された位置検出器２１２を備えている。

噴射アセンブリ１は、更に、メイン圧力室２６に収容される流体の圧力を第１アキュムレータ３０によって供給される圧力よりも高くするように構成された圧力増幅手段を備えている。

圧力増幅手段は、メイン圧力室２６内にて圧縮状態で作動するように構成された頭部４４とその反対側の端部４６との間において、例えば噴射ピストン２０の並進軸Ｘと一致する増幅軸Ｙに沿って延在する増幅ピストン４２を備えている。

増幅ピストン４２は、増幅軸Ｙに沿ったコマンドで並進可能である。

圧力増幅手段は、更に、増幅ピストン４２の上流の二次圧力室４８と、加圧下の流体の入口のための、二次圧力室４８の上流の二次流体入口部５０とを備えている。

ダイカストマシンは、更に、二次流体入口部５０に接続可能な（相対補充シリンダ付き）第２アキュムレータ５２を備えている。第２アキュムレータ５２と二次流体入口部５０との間には、増幅開放弁１１４が配置されている。

また、二次圧力室４８は、排出部に接続された増幅戻り排出部５４にも接続され、それらの間に増幅排出逆止弁１１６が配置されている。

更に、圧力増幅手段は、増幅ピストン４２の端部４６の下流に二次背圧室５６を備えている。二次背圧室５６は、二次背圧入口部５８を介して第２アキュムレータ５２に接続可能である。

二次背圧入口部５８に沿って、第２アキュムレータ５２と二次背圧室５６との間で、比例メイン増幅弁１１８が、作動し、電子制御可能であり、且つ、弁の開放の機能として信号を発するように構成された位置検出器２１８を備えている。

最後に、第１補助セクション６０が、増幅排出逆止弁１１６をメイン増幅弁１１８に接続するとともに、排出部に配置されている。第２セクション６２が、増幅排出逆止弁１１６を噴射排出逆止弁１０５に接続する。

更に、噴射アセンブリ１は、
噴射ピストン２０の位置を検出するためのエンコーダなど噴射ピストン位置センサ２２２と、
メイン背圧室３２内の圧力を検出するためのメイン背圧室圧力変換器２３２と、
メイン圧力室２６内の圧力を検出するためのメイン室圧力変換器２２６と、
二次背圧室５６内の圧力を検出するための二次背圧室圧力変換器２５６と、
を備えている。

ダイカストプロセスは、溶融金属が金型に設けられた付属チャネルを充填できるようにするために、噴射ピストン２０が低速で前進する第１噴射ステップを提供する。

第１噴射ステップでは、送達弁１０４の制御された部分的開放のために、加圧流体が、例えば１５０バールの公称圧力でメイン流体入口部２８に供給され、逆止弁１０２の開放の結果としてここからメイン圧力室２６に送られる。

噴射排出弁１１２の制御された開放により、メイン背圧室３２が排出部にセットされ、メイン圧力室２６内の流体の作用とメイン背圧室３２内の流体の反作用とが、所望の速度での噴射ピストン２０の出力の推力を生成する。

その後、ダイカストプロセスは、好ましくは前のステップで中断することなく、噴射ピストン２０が第１噴射ステップの前進速度よりも速い速度で前進する第２噴射ステップを提供する。

第２噴射ステップでは、送達弁１０４の更なる制御された開放により、例えば全体に対して、加圧流体が、より大きな流量でメイン流体入口部２８に供給され、逆止弁１０２の開放の結果としてそこからメイン圧力室２６に供給される。

更に、好ましくは、噴射排出弁１１２の更なる制御された開放により、メイン背圧室３２が排出部にセットされ、メイン圧力室３０内の流体の作用とメイン背圧室３２内の流体の反作用とが、所望の高速での噴射ピストン２０の出力の推力を生成する。

その後、ダイカストプロセスは、好ましくは前のステップで中断することなく、噴射ピストンの速度はほぼゼロであるが、溶融金属に高い推力を加えて、冷却による収縮を回復するように凝固中の溶融金属を強制する第３噴射ステップを提供する。

第３噴射ステップでは、圧力増幅手段が作動する。

具体的には、増幅開放弁１１４の制御された開放にしたがって、加圧流体が、二次流体入口部５０に供給され、そこから二次圧力室４８に供給される。二次背圧室５６には、制御された態様でメイン増幅弁１１８を通じて加圧流体が供給され、増幅ピストン４２が、メイン圧力室２６内に存在する流体に推力作用を及ぼし、その圧力を例えば最大５００バールまで増加させる。

この結果として、メイン流体入口部２８とメイン圧力室２６との間の圧力差に敏感な逆止弁１０２が、閉塞構造に切り替わり、メイン流体入口部２８とメイン圧力室２６とを流体的に分離する。

高圧にされたメイン圧力室２６内の流体は、噴射ピストン２０に作用し、噴射ピストン２０が、金型内の金属に所望の収縮の回復作用を及ぼす。

第３噴射ステップが終了すると、圧力増幅手段が停止する。具体的には、増幅ピストン４２が、増圧排出逆止弁１１６の開放により、二次背圧室５６及び二次圧力室４８の排出接続部に供給される加圧流体によって戻り行程を行う。

更に、噴射ピストン２０は、噴射逆止弁１０６を開放することにより、戻り入口部３４及びポンプ送達部３６を介してメイン背圧室３２に供給されるとともに、噴射逆止弁１０５を開放するためにメイン圧力室２６の排出部との接続部に供給される加圧流体によって、戻りストロークを実行する。

ダイカストマシンは、例えば、電子制御ユニット又はプログラム可能なＰＬＣ又はマイクロプロセッサを有する制御手段３００を更に備えている。制御手段３００は、前記センサ及び／又は前記検出器によって出射される信号の機能として、及び／又は所定の制御プログラムの機能として前記弁の開閉を制御するために、前記弁及び／又は前記センサ及び／又は前記検出器と動作可能に接続されている。

本発明によれば、ダイカストマシンは、前記制御プログラムによって動作する自動パージシステムを備え、弁の弁本体に含まれるエアポケットが排出される間にパージサイクルを実行する。

前記パージサイクルは、好ましくは完全な態様で、弁の開閉を交互に複数回実行することを提供する。

このようにして、例えば分配引出し（distribution drawer）などのメイン弁要素の交互の反復運動により、弁本体の内部の空洞から空気を排出する効果が生じる。

好ましくは、空気は、弁本体を出てドレン又はオイルタンクに向かう流体とともに除去される。
送達弁のパージサイクル

本発明の一実施形態によれば、パージシステムは、送達弁１０４のパージサイクルの実行を提供する。

前記送達弁のパージサイクルは、送達弁のパージの実行のための初期条件をチェックする初期ステップを提供する。

例えば、上記の初期条件は、以下の通りである。
１）噴射排出弁１１２がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
２）送達弁１０４がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
３）メイン増幅弁１１８がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
４）噴射排出弁１１２からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
５）送達弁１０４からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
６）閾値間におけるメイン増幅弁１１８からのフィードバック、すなわち、前記弁が閉塞
７）増幅開放弁１１４が無制御
８）噴射戻り送達弁１０５が無制御、すなわち、送達室が排出される
９）噴射戻り弁１０６が無制御
１０）増幅戻り排出弁１１６がオフ、すなわち、頭部側の室が排出される
１１）送達圧力（メイン室圧力変換器２２６により測定）＜閾値、すなわち、メイン圧力室２６に圧力がない
１２）噴射ピストン２０が後退限界位置
１３）噴射エリアにアクセスするための安全ドアが閉塞

初期条件が満たされた場合、パージサイクルは、送達弁１０４を所定の回数、交互に、開放（好ましくは完全に）及び閉塞（好ましくは完全に）する作動パージサイクルを実行する。

具体的には、この動作サイクルは、図２ａ及び図２ｂのフローチャートに従って動作する。
噴射排出弁のパージサイクル

本発明の更なる実施形態によれば、パージシステムは、噴射排出弁１１２のパージサイクルの実行を提供する。

前記送達弁のパージサイクルは、噴射排出弁のパージの実行のための初期条件をチェックする初期ステップを提供する。

例えば、上記の初期条件は、以下の通りである。
１）噴射排出弁１１２がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
２）送達弁１０４がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
３）メイン増幅弁１１８がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
４）噴射排出弁１１２からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
５）送達弁１０４からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
６）閾値間におけるメイン増幅弁１１８からのフィードバック、すなわち、前記弁が閉塞
７）増幅開放弁１１４が無制御
８）噴射戻り送達弁１０５が無制御、すなわち、送達室が排出される
９）噴射戻り弁１０６が無制御
１０）増幅戻り排出弁１１６がオフ、すなわち、頭部側の室が排出される
１１）送達圧力（メイン室圧力変換器２２６により測定）＜閾値、すなわち、メイン圧力室２６に圧力がない。
１２）噴射ピストン２０が後退限界位置
１３）噴射エリアにアクセスするための安全ドアが閉塞

初期条件が満たされた場合、パージサイクルは、噴射排出弁１１２を所定の回数、交互に、開放（好ましくは完全に）及び閉塞（好ましくは完全に）する作動パージサイクルを実行する。

具体的には、この動作サイクルは、図３ａ及び図３ｂのフローチャートに従って動作する。
メイン増幅弁のパージサイクル

本発明の更なる実施形態によれば、パージシステムは、噴射排出弁１１８のパージサイクルの実行を提供する。

前記メイン増幅弁のパージサイクルは、メイン増幅弁のパージの実行のための初期条件をチェックする初期ステップを提供する。

例えば、上記の初期条件は、以下の通りである。
１）噴射排出弁１１２がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
２）送達弁１０４がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
３）メイン増幅弁１１８がイネーブル＝オン及び制御電圧＝０ボルト
４）噴射排出弁１１２からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
５）送達弁１０４からのフィードバック＜閾値、すなわち、前記弁が閉塞
６）閾値間におけるメイン増幅弁１１８からのフィードバック、すなわち、前記弁が閉塞
７）増幅開放弁１１４が無制御
８）噴射戻り送達弁１０５が無制御、すなわち、送達室が排出される
９）噴射戻り弁１０６が無制御
１０）増幅戻り排出弁１１６がオフ、すなわち、頭部側の室が排出される
１１）送達圧力（メイン室圧力変換器２２６により測定）＜閾値、すなわち、メイン圧力室２６に圧力がない
１２）噴射ピストン２０が後退限界位置
１３）噴射エリアにアクセスするための安全ドアが閉塞

初期条件が満たされた場合、パージサイクルは、メイン増幅弁１１８を所定の回数、交互に、開放（好ましくは完全に）及び閉塞（好ましくは完全に）する作動パージサイクルを実行する。

具体的には、この動作サイクルは、図４ａ及び図４ｂのフローチャートに従って動作する。
--o--

更に、制御手段３００は、例えば、各サイクルの結果を表示するためのスクリーン又はディスプレイを含む表示手段を備え、サイクルの正確な実行又はサイクルの不正確な実行又は不可能を強調表示する。

本発明に係る噴射アセンブリは、従来技術に関して言及された欠点を克服し、弁に物理的にアクセスする必要なく、パージサイクルを自動的に実行することを可能にする。

当業者は、付随するニーズを満たすために上記噴射アセンブリに変更を加えることができ、これらは全て添付の特許請求の範囲で定義される保護の範囲内にあることは明らかである。

Claims (9)

1. ダイカストマシンの噴射アセンブリ（１）であって、
   前記ダイカストマシンの金型内の金型鋳造金属に作用する並進制御可能な噴射ピストン（２０）と、
   前記噴射ピストン（２０）の並進のために流体を収容及び加圧するメイン圧力室（２６）と、
   前記メイン圧力室（２６）の流体の圧力を上げるために液圧制御可能な増幅ピストン（４２）と、
   前記噴射ピストン（２０）と前記増幅ピストン（４２）の前進及び戻りを制御する弁手段であって、位置検出器（２０４）を介したフィードバックを有する電子制御可能な比例送達弁（１０４）、噴射排出逆止弁（１０５）、噴射逆止弁（１０６）、位置検出器（２１２）を介したフィードバックを有する電子制御可能な比例噴射排出弁（１１２）、増幅開放弁（１１４）、増幅排出逆止弁（１１６）、及び位置検出器（２１８）を介したフィードバックを有する電子制御可能な比例メイン増幅弁（１１８）の少なくともいずれか１つを備える弁手段と、
   前記弁の少なくとも１つに動作可能に接続されるとともに、前記弁の開閉を制御する前記検出器に動作可能に接続され、前記弁を予め決められた回数だけ交互に開閉するエアパージサイクルの実行プログラムを含む予め決められた制御プログラムに従って構成及び／又はプログラムされた電子制御手段（３００）と、
   を備える、噴射アセンブリ。
2. 前記エアパージサイクルは、前記弁の完全な開放及び／又は前記弁の完全な閉塞を提供する、請求項１に記載の噴射アセンブリ。
3. 前記エアパージサイクル中において、前記弁は、前記弁の本体から流体出口ダクトに向かって空気を排出するように構成されている、請求項１又は２に記載の噴射アセンブリ。
4. 前記エアパージサイクルの実行プログラムは、前記弁をパージするための初期条件のチェックを予備的に提供する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の噴射アセンブリ。
5. 前記エアパージサイクルが前記送達弁（１０４）に対して実行される、請求項１〜４のいずれか１つに記載の噴射アセンブリ。
6. 前記エアパージサイクルが前記噴射排出弁（１１２）に対して実行される、請求項１〜５のいずれか１つに記載の噴射アセンブリ。
7. 前記エアパージサイクルが前記メイン増幅弁（１１８）に対して実行される、請求項１〜６のいずれか１つに記載の噴射アセンブリ。
8. ダイカストマシンの噴射アセンブリを制御する方法であって、
   前記噴射アセンブリは、噴射ピストン（２０）及び増幅ピストン（４２）の前進及び戻りを制御する弁手段を備え、
   前記弁手段は、少なくとも１つの弁（１０４、１０５、１０６、１１２、１１４、１１６、及び１１８）を備え、
   前記方法は、前記弁を予め決められた回数だけ交互に開閉する少なくとも１つのエアパージ工程を含む、方法。
9. 前記エアパージ工程の前に、予め決められた初期条件の確認を提供する予備工程が実行される、請求項８に記載の方法。

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