JPH0631427A

JPH0631427A - ダイカストマシンのプロセス制御の方法とその実行のための装置

Info

Publication number: JPH0631427A
Application number: JP5114922A
Authority: JP
Inventors: Friedrich Stummer; シュトゥンマーフリードリヒ; Rolf Frey; フライロルフ; Albert Reinhardt; ラインハルトアルベルト; Wolfgang Lutz; ルッツヴォルフガンク
Original assignee: MASHIINENFUABUURIKU MIYURAA BU; MASHIINENFUABUURIKU MIYURAA BUAINGARUTEN AG; Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Current assignee: MASHIINENFUABUURIKU MIYURAA BU; MASHIINENFUABUURIKU MIYURAA BUAINGARUTEN AG; Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-02-08
Also published as: EP0576795B2; ES2102547T5; ES2102547T3; EP0576795B1; EP0576795A1; US5365999A; DE4218556A1; DE59306564D1

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳造プロセス管理のため及び主にダイカストマ
シンのプロセス制御のための改善された方法並びに該方
法の実行のための対応する装置を提供する。【構成】成形ユニット（２）と鋳造駆動装置（１）とか
ら成るダイカストマシンのプロセス制御の方法の実行の
ための方法と装置とを提案するものである。鋳造プロセ
スの各段階において加圧シリンダ（７）内の加圧ピスト
ン乃至駆動ピストン（８）の運動とマルチプリケータ
（１５）内のマルチプリケータピストン（１７）の運動
とを調整するために、位置乃至運動の設定のための無段
階ストローク／速度測定装置（３０，３１）と加圧ピス
トン（８）とマルチプリケータピストン（１７）との運
動の調整のための高速調整可能なサーボ比例制御弁（３
３）〜（３６）とが装備されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンのプ
ロセス制御の方法とその実行のための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】出願人のＤＥ−ＰＳ２０２１１８
２により、コールドチャンバ式・ダイカストマシンを所
謂三段階システムで作動させる、ダイカストマシンの加
圧ピストン速度及び圧力を設定するための装置が公知で
ある。その動作方式は、圧力鋳造時に必要な様々な加圧
ピストン速度と圧力を設定するために応用され、その場
合に第一及び第二作業段階では圧入プランジャに作用す
る加圧シリンダの加圧ピストンのみが圧力媒体が導かれ
ることで付勢され、第三作業段階中には差動ピストンと
して形成されたマルチプリケータピストンの付勢が行わ
れる。その場合にその公知の装置では、加圧ピストンが
第一及び第二作業段階でマルチプリケータピストン内の
逆止め弁を具備した孔を介して圧力媒体により付勢され
る。加圧シリンダのシリンダ室内の増大する圧力によっ
て、マルチプリケータピストン内の孔が閉じられ、それ
により第三段階（加圧段階）中のマルチプリケータピス
トンのピストン面積比が、加圧ピストンに且つそれによ
り圧入プランジャに影響を及ぼす。

【０００３】従って三段階システムとは、鋳造室の準備
段階（第一段階）と、鋳型の注湯段階（第二段階）と、
鋳型の加圧段階（第三段階）とを有する主に水平コール
ドチャンバ式・ダイカストマシンの場合の鋳造工程の経
過と理解される。ＤＥ−ＰＳ２０２１１８２の公
知の装置は、第一及び第二作業段階中に第一圧力回路で
加圧ピストンが、また第三作業段階中に第二圧力回路で
マルチプリケータピストンが、様々なピストン型アキュ
ムレータからの圧力媒体によって付勢されるので、二圧
力回路鋳造ユニットとも呼称されている。その場合に公
知の装置では、マルチプリケータピストンがピストンの
両側に設けられたピストンロッドを伴って設計されてお
り、従ってマルチプリケータピストンの圧力付勢のため
に、前部環状面がマルチプリケータピストン自体にて、
また他方の円形面が後部ピストンロッドにて成る。これ
はマルチプリケータピストンの環状圧力室とピストンロ
ッドの後方の追加の後部シリンダ室とを個別に制御可能
とするという長所がある。これらの圧力室の制御のため
に流量制御弁が具備され、その流量制御弁はピックアッ
プを介して加圧ピストンのピストンロッドに、又はこれ
に結合した圧入プランジャのプランジャロッドに取着さ
れている。その場合にまずマルチプリケータピストンの
後部ピストンロッドの後方の後部シリンダ室が、弁制御
装置を介して圧力媒体によって付勢され、その圧力媒体
は中央孔を通り加圧シリンダのシリンダ室に、さらに加
圧ピストンに到達する（第一及び第二作業段階）。第三
作業段階（加圧段階）中には、マルチプリケータピスト
ンの環状シリンダ室と後部シリンダ室に圧力媒体を流入
させて加圧するための流量制御弁が、ピックアップによ
り又は圧力媒体からの圧力に応じて開かれ、その場合に
マルチプリケータピストン内の中央孔は圧力上昇によっ
て自動的に閉じる。

【０００４】この公知の装置の場合、第一及び第二作業
段階中の加圧ピストンの前の圧力媒体が、排出孔を通っ
て圧油タンク内へ特別な調整及び圧力付勢なしに排出さ
れ、且つ加圧ピストンが元の位置に戻ることで再度吸い
込まれる。マルチプリケータのシリンダ室内のマルチプ
リケータピストンの前の圧力媒体は、第三作業段階（加
圧段階）の前進運動時に、同じく絞り弁を介して圧油タ
ンク内へ送られ、且つマルチプリケータピストンが元の
位置に戻ることで同じく再度吸い込まれる。従って公知
の装置の場合、加圧ピストンとマルチプリケータピスト
ンの調整及び制御は、加圧シリンダ内並びにマルチプリ
ケータシリンダ内の個々の圧力室乃至後部シリンダ室へ
圧力媒体を注入する時点においてのみ行われ、その場合
に追加の絞り弁が、ある程度の量制御を圧力降下によっ
て可能にしている。制御におけるその他の調整は調整可
能性を欠いている故に用意されていない。

【０００５】文献エルンストブルンフーバー著：「ダ
イカスト金属製造の実際」、１９８０年発行第３版、７
０〜７８ページに詳細に解説されているマルチプリケー
タ装置が同じく公知である。７３，７５ページには鋳造
駆動装置に関するマルチプリケータ装置が主に示され、
そのマルチプリケータ装置も同じく三段階システムで使
用されうる。その場合に加圧段階のための圧油タンクの
スイッチオンが、同じく圧入プランジャの衝撃を介して
ショット弁を開くことによって行われる。同文献の７５
ページの図では、更に別の圧力タンクを介した背圧によ
るマルチプリケータ圧力の追加調整が提案されており、
その背圧によりマルチプリケータピストンの前進運動が
制動され且つそれにより圧力ピークが回避される。これ
により第三作業段階の加圧時間の調整は、ある程度可能
になりうる。文献によれば、圧力タンクによる圧力上昇
時間が約１０ｍｓ以下となる。対応する圧力・時間の表
が、文献ブルンフーバーの７７ページに解説として示さ
れている。

【０００６】文献ブルンフーバー、７８ページの図の実
施例の場合、マルチプリケータピストン内の通孔が省略
されて、加圧ピストンの圧力付勢がその後にあるシリン
ダ室内で直接的に行われる。この場合には第一圧力タン
クは、所謂駆動ピストンとも呼称される加圧ピストンの
シリンダ室に直接的に作用する。第二圧力タンクは相応
した衝撃を通じてマルチプリケータピストンに作用す
る。

【０００７】前記文献の他に、射出成形及び圧力鋳造の
プロセス制御を取り扱った多くの文献が公知となってい
る。主に文献クライン：「ダイカスト時の自動鋳造プロ
セス管理」、鋳造工場６８、（１９８１）、１８号、５
３１ページ以下により、注湯時間、加圧時間、溶融物の
圧力、注湯度合、溶融物の温度等といった多数のパラメ
ータが、実際値として検出され且つプリセットされた設
定値と比較されるという鋳造プロセス管理が公知となっ
ている。品質が悪い場合には、後続の鋳造工程で鋳造結
果を改善するために実際値且つまた場合により設定値が
校正される。これにより圧力鋳造プロセス中の鋳造条件
が管理され、且つ後続の鋳造プロセスにおいて場合によ
り校正される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】総ての公知の鋳造プロ
セス管理方法は、検出された鋳造パラメータによるフィ
ードバックが準備されていないために、鋳造プロセス中
に検出された鋳造パラメータが現在行われている鋳造プ
ロセスに直接的に作用しえないという短所がある。

【０００９】本発明の課題は、鋳造プロセス管理のため
及び主にダイカストマシンのプロセス制御のための改善
された方法並びに該方法の実行のための対応する装置を
提案することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、金属溶融物（４）のため
の鋳造室（３）と、圧入プランジャ（５）と、該圧入プ
ランジャ（５）の駆動のための加圧ピストン（８）を具
備し、鋳造室（３）に接続された加圧シリンダ（７）
と、該加圧シリンダ（７）に接続されたマルチプリケー
タ装置（１５）と、その内部に設けられたマルチプリケ
ータピストン（１７）とを有し、その場合に鋳造駆動装
置（１）が二圧力回路鋳造ユニットとして形成されてい
て且つその場合に圧力媒体が第一弁制御装置（３３）を
介して直接的に加圧ピストン（８）に、また他方の弁制
御装置（３４）を介してマルチプリケータピストン（１
７）に作用する、ダイカストマシンのプロセス制御の方
法であって、二圧力回路鋳造駆動装置のための弁制御装
置（３３）〜（３６）が設けられ、該弁制御装置（３
３）〜（３６）が高速調整可能なサーボ比例制御弁（３
３）〜（３６）から成り、その場合に加圧ピストン
（８）の前方の圧力室（１０）の流出入口（１４）内並
びにマルチプリケータピストン（１７）の後方の圧力室
（１９）の流出入口（２８）内に少なくともそれぞれ一
個の高速調整可能なサーボ比例制御弁（３３，３４）が
設けられていることと、加圧ピストン（８）及び圧入プ
ランジャ（５）の全運動並びにマルチプリケータピスト
ン（１７）の運動がストローク／速度測定装置等（３
０，３１）を介して検出でき、また加圧シリンダ（７）
及び／又はマルチプリケータ装置（１５）の圧力室内の
圧力が検出できることと、加圧ピストン（８）乃至マル
チプリケータピストン（１７）の運動及び圧力、また場
合により成形空室内の他の鋳造パラメータに応じてサー
ボ比例制御弁（３３，３４）を相関的に制御乃至調整す
るためのコンピュータ（４１）が装備されていること
と、それによりマルチプリケータピストン（１７）の運
動による加圧ピストン（８）の運動が制御され、準備段
階中及び／又は注湯段階中及び／又は加圧段階中の注湯
工程が最適化できる装置を要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、マルチプリケー
タ装置（１５）が、後部有効円形圧力面積Ａ2 を有する
マルチプリケータピストン（１７）を密閉されたマルチ
プリケータシリンダ本体（１６）内に有し、前部有効圧
力面積Ａ2.1 を有するマルチプリケータピストン（１
７）の第一前部ピストンロッド（２０）が加圧シリンダ
（７）の圧力室（１１）へ、また有効圧力面積Ａ2.2 を
有するマルチプリケータピストン（１７）の第二後部ピ
ストンロッド（２１）が他方の後部圧力室（２２）へ伸
びていて、共通の軸長を有するマルチプリケータピスト
ン（１７）の両ピストンロッド（２０，２１）が逆止め
弁（２５）を具備した長孔（２４）を有することを特徴
とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、マルチプリケー
タピストン（１７）の前に配設された圧力室の流出入口
内に高速調整可能なサーボ比例制御弁（３５）が、及び
／又は、後部ピストンロッド（２１）のための後部圧力
室（２２）の流出入口内に、他方の高速調整可能なサー
ボ比例制御弁（３６）が装備されていることを特徴とす
る。

【００１３】請求項４に記載の発明は、鋳型内の圧力ピ
ークを最小にするために、注湯段階の終わりに加圧シリ
ンダ（７）とマルチプリケータ装置（１５）とに関する
サーボ比例制御弁制御装置を介して、圧力室（１０）内
の加圧ピストン（８）の背圧付勢による加圧ピストン
（８）の制動が行われることを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、鋳型内の圧力ピ
ークを最小にするために、マルチプリケータ装置（１
５）に関するサーボ比例制御弁制御装置を介して、マル
チプリケータピストン（１７）の制動乃至後退制御が行
われることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、第
三作業段階で最適な値で加圧が行えるように、マルチプ
リケータピストンの運動と加圧ピストン（８）の運動と
の関係が、サーボ比例制御弁制御装置を介してｔ≦０．
５ｍｓの最適な短時間内に、調整されていることを特徴
とする。

【００１５】請求項７に記載の発明は、加圧ピストン
（８）及び／又はマルチプリケータピストン（１７）が
運動中に常に二つの圧力パッド間に挟持されることで、
圧力室（１０，１１）乃至（１８，１９）の両側の圧力
パッド及びピストン（８，１７）の運動が、弁（３３）
〜（３６）のサーボ比例制御弁制御装置を介して効果的
にｔ≦５ｍｓの調整時間内に調整できることを特徴とす
る。

【００１６】請求項８に記載の発明は、加圧ピストン
（８）及び／又はマルチプリケータピストン（１７）の
速度がｔ≦５ｍｓの時間範囲内に変更できることを特徴
とする。請求項９に記載の発明は、マルチプリケータピ
ストン（１７）の前進運動時に後部ピストンロッド（２
１）に流入する圧力媒体の量ｍ1 が、圧力室（１１）内
の前部ピストンロッド（２０）の場合に押し出される圧
力媒体の量ｍ2 に対してｍ1 ：ｍ2 ＝０．８〜１．２：
１の比であるように、後部ピストンロッド（２１）のピ
ストン面積Ａ2.2 に対する前部ピストンロッド（２０）
のピストン面積Ａ2.1 の比が配分されていることを特徴
とする。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、圧力室（１
１）内の加圧ピストン（８）の有効圧力面積Ａ1 が、環
状室（１９）内のマルチプリケータ環状面積Ａ2 に圧力
室（２２）内の後部ピストンロッド（２１）の有効圧力
面積Ａ2.2 を加えた階段面に対し、Ａ1 ：Ａ2 ＋Ａ2.2
＝１：２．５〜４の関係にあることを特徴とする。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、成形ユニット
（２）と、加圧ピストン（８）を有する加圧シリンダ
（７）とマルチプリケータピストン（１７）を有するマ
ルチプリケータ装置（１５）とが接続された鋳造駆動装
置（１）を有し、その場合に鋳造駆動装置が二圧力回路
鋳造ユニットとして形成されている装置であって、二圧
力回路鋳造駆動装置のための弁制御装置が設けられ、該
弁制御装置が調整時間ｔ≦５ｍｓの高速調整可能なサー
ボ比例制御弁（３３）〜（３６）から成り、その場合に
少なくとも加圧シリンダ（７）の流出入口並びにマルチ
プリケータ装置（１５）の流出入口が高速調整可能なサ
ーボ比例制御弁（３３，３４）を具備し、且つ圧入プラ
ンジャロッド（６）とマルチプリケータピストン（１
７）の全運動が、ストローク／速度測定装置（３０，３
１）を介して検出でき、且つその場合に圧入プランジャ
ロッド（６）とマルチプリケータピストン（１７）の運
動に応じて、サーボ比例制御弁を制御乃至調整するため
のコンピュータが具備されている装置を要旨とする。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、マルチプリケ
ータピストン（１７）と、これに接続された前部ピスト
ンロッド（２０）と、後部ピストンロッド（２１）と、
逆止め弁（２５）を具備した中央長孔（２４）とを有す
るマルチプリケータ装置（１５）が設けられ、その場合
に前部圧力室（１８）と後部圧力室（１９）とが、マル
チプリケータピストン（１７）の挟持のためにサーボ比
例制御弁（３４，３５）を介して調整できることを特徴
とする。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、マルチプリケ
ータピストンの後部ピストンロッド（２１）の後方にあ
る圧力室（２２）が、サーボ比例制御弁制御装置（３
６）を介して加圧室として調整できることを特徴とす
る。請求項１４に記載の発明は、加圧ピストン（８）乃
至マルチプリケータピストン（１７）の挟持のための圧
力室（１０，１１，１８，１９）内の圧力が、測定値変
換器（４４，４５）を介して検出でき且つ実際値として
コンピュータ（４１）に入力できることを特徴とする。

【００２１】

【作用及び発明の効果】本発明の方法乃至該方法の実行
のための装置は、公知の従来の技術に対して、所謂リア
ルタイム調整される二圧力回路鋳造ユニットが提供さ
れ、その二圧力回路鋳造ユニットを用いて鋳造プロセス
中の鋳造パラメータの直接的な制御が可能になるという
長所がある。これは主に圧入プランジャのための加圧ピ
ストン乃至駆動ピストンの運動が、その運動の各段階で
管理され且つ調整されることで達成される。同じことが
第三作業段階のマルチプリケータピストンの運動にも当
てはまる。加圧ピストン又は駆動ピストンに対応する加
圧ピストン内で、且つマルチプリケータピストンに対応
するマルチプリケータシリンダ室内で、言わば前と後で
調整可能な圧力パッド間に、言わば「挟持され」、それ
により三段階運動中にそれぞれのピストンの前進運動乃
至後退運動並びに速度及び加速性が別々に且つ連続的に
調整されうる。それにより加圧ピストンの前とマルチプ
リケータピストンの前のシリンダ室が調整可能な加圧室
として使用され、その場合に調整値の直接的なフィード
バックを行うことができ、これに関して公知のマルチプ
リケータピストンの調整が改善される。

【００２２】この調整はそれぞれの制御回路内に極めて
速く反応する、「連続制御弁」とも呼称される所謂サー
ボ比例制御弁を使用することで可能となる。この調整可
能性により、注湯段階の終わりの圧力ピークが、相互依
存関係にある加圧ピストンの制動、また場合に応じたマ
ルチプリケータピストンの後退制御によって、抑制乃至
阻止されうる。また追加の加圧を伴う第三作業段階も、
両ピストンの運動の関係調整によって最適に短時間内に
行われ、その場合調整時間が５ｍｓ未満で行われる。

【００２３】従って圧入プランジャの総ての速度変更
が、第一及び第二作業段階においてのみ加圧ピストン
の、且つ第三作業段階のマルチプリケータピストンの制
御及び調整によって、それら両シリンダ室に流入する液
量の調整によって行われ、その場合に１個だけの液圧媒
体タンクからの液圧供給で可能なよりも、より速い加速
が可能である。

【００２４】本発明のその他の詳細及び長所は、本発明
の以下の実施例の説明に記載されている。

【００２５】

【実施例】図１に示した鋳造駆動装置１は、鋳造室３と
その中に保有された金属溶融物４と詳細に示さない成形
空室内へ金属溶融物４を圧入させる圧入プランジャ５と
から成る成形ユニット２の制御のために使われる。圧入
プランジャ５は、圧入プランジャロッド６を介して鋳造
駆動装置１に連結している。鋳造駆動装置１は、前部加
圧シリンダ７とその内部に設けられた加圧ピストン８と
から成り、その加圧ピストン８は、対応するピストンロ
ッド９のための駆動ピストン８として使われる。ピスト
ンロッド９は、圧入プランジャロッド６に結合されてい
る。加圧シリンダ７は、加圧ピストン８によって分離さ
れた前部シリンダ室１０と後部シリンダ室１１とを有す
る。前部シリンダ室１０は、シリンダヘッド１３内部の
半径方向に伸び、軸方向に向かう孔１２を介して圧力媒
体コネクタ１４に接続される。

【００２６】加圧シリンダ７には、密閉されたマルチプ
リケータシリンダ本体１６とその内部に軸方向に変位可
能なマルチプリケータピストン１７とを含むマルチプリ
ケータ装置１５が結合されている。該マルチプリケータ
ピストン１７はマルチプリケータシリンダ室を密閉され
た前部シリンダ室１８と密閉された後部シリンダ室１９
とに分離する。その場合にマルチプリケータピストン１
７は、それ自体公知の方式で前方を向いた、即ち成形ユ
ニット２を向いた第一ピストンロッド２０を有し、その
第一ピストンロッド２０は、マルチプリケータシリンダ
本体のシリンダ面を貫通して加圧シリンダ７の後部シリ
ンダ室１１内へ延びている。マルチプリケータピストン
１７は更に後部ピストンロッド２１を有し、その後部ピ
ストンロッド２１が同じくマルチプリケータシリンダ本
体を越えた側の追加の接続ハウジング２３の後部シリン
ダ室２２内へ延びている。前部ピストンロッド２０と後
部ピストンロッド２１とを有するマルチプリケータピス
トン１７は中央長孔２４によって貫通され、その中央長
孔２４内に逆止め弁２５が配設されている。逆止め弁２
５は、マルチプリケータピストン１７の最後部位置にお
いて長孔２４を貫通して突出したロッド２６を介して弁
座から押し離されることで開かれる。

【００２７】マルチプリケータシリンダの後部シリンダ
室１９は圧力媒体コネクタ２８を介して、追加の接続ハ
ウジング２３の後部シリンダ室２２は圧力媒体コネクタ
２９を介して圧力媒体によって付勢できる。圧入プラン
ジャロッド６乃至ピストンロッド９の各位置は、ストロ
ーク／速度／加速度測定装置３０により検出される。同
じようにマルチプリケータピストン１７の総ての位置並
びにストローク、速度、加速度が、測定装置３１により
検出される。このためにマルチプリケータピストン１７
の移動可能な測定棒３２が、対応する測定装置３０の長
手軸に平行に突出している。測定装置は、例えばＤＥ３
２０９８３４Ａ１に説明されているように設計す
ることができる。

【００２８】成形ユニットのための鋳造駆動装置の主な
構造は、出願人の冒頭に述べた特許公報ＰＳ２０２
１１８２にも説明されている。その特許公報の全内容
については、それが本発明にとって決定的である場合に
限り、これと関連付けられる。

【００２９】本発明によりリアルタイム調整される二圧
力回路鋳造ユニットの形成のためには、連続制御弁とも
呼称される、一連の高速調整可能なサーボ比例制御弁が
使用される。少なくとも２個の連続制御弁ユニット３
３、３４の使用によって、並びに加圧ピストン８の対応
するピストン面積Ａ1 とマルチプリケータピストン１７
の円状面積Ａ2 並びに前部ピストンロッド２０の環状面
積Ａ2.1 と後部ピストンロッド２１の環状面積Ａ2.2 と
の関係調整によって、鋳造駆動装置の作動過程が調整さ
れる。図２には原理的な構造乃至鋳造駆動装置の配置が
再度示してある。

【００３０】ｐ／Ｕ測定値変換器を介して圧力室１０、
１１乃至１８、１９乃至２２内の圧力を検出し、調整信
号として評価できる。それによりサーボ比例制御弁３３
は、加圧シリンダ７の前部シリンダ室１０内の圧力値
（測定値変換器４４の圧力ｐ2 ）を調整し、且つ圧力室
１０（圧力ｐ2）と圧力室１１（圧力ｐ1 ）との間で加
圧ピストン８の一種の挟持を行わせる。後者はｐ／Ｕ変
換器４５を介して検出・調整できる。それにより加圧ピ
ストン８の運動が制御可能となる。

【００３１】同様にサーボ比例制御弁３４によってマル
チプリケータピストン１７の後部圧力室１９の調整が行
われ、その場合にマルチプリケータピストンの前部圧力
室１８が、同じく他方のサーボ比例制御弁３５を介して
効果的に調整される。またこの連続制御弁に、圧力室１
８、１９内の圧力値を検出・調整するために、詳細に示
さないｐ／Ｕ測定値変換器を付設してもよい。

【００３２】最終的に後部シリンダ室２２の調整のため
に、同じく圧力媒体コネクタ２９に対応する高速作動す
るサーボ比例制御弁３６の調整が行われ、それにより圧
力室２２の付勢が第一圧力タンク３７を介して、また圧
力室１９の付勢が第二圧力タンク３８を介して、高速作
動するサーボ比例制御弁制御装置によって行われる。ま
たここにｐ／Ｕ測定値変換器をさらに追加して使用して
もよい。

【００３３】これらの処置によって加圧ピストン８とマ
ルチプリケータピストン１７の両方が両側から「挟持さ
れ」、それにより繊細な運動が全軸方向で、即ち前進及
び後退で行われる。鋳造駆動装置の制御乃至調整は、図
４の両ダイヤグラムｖ＝ｆ（ｓ），ｐ＝ｆ（ｔ）にも原
理的に示されているように、鋳造プロセス中の圧入プラ
ンジャロッド６及びマルチプリケータピストン１７の位
置「ｓ」、速度「ｖ」又は加速度の継続的設定によって
行われる。測定量としては更に個々の圧力室内の圧力を
用いる。測定装置３０、３１乃至ｐ／Ｕ測定値変換器４
４、４５等の対応する測定データは、測定ライン３９、
４０を介してコンピュータ４１（図１及び４を参照）に
送られ、そのコンピュータ４１内でその他の必要な鋳造
パラメータが同じく検出され且つ評価される。連続制御
弁ユニット乃至サーボ比例制御弁３３〜３６は次にコン
ピュータ４１により制御され、鋳造プロセス中の各段階
の鋳造駆動装置の運動過程が制御され且つ調整されう
る。例えば成形空室内に適した圧力センサーを使って該
空室内の圧力ＰF を検出、又は適した温度センサーを使
って該空室内の溶融物の温度ＴF を検出し、制御ライン
４２、４３を介してコンピュータ４１に送ってもよい。
注湯段階の終わりの圧力ピークは次に、互いに相互依存
関係にある加圧ピストン８の制動によっても、場合に応
じたマルチプリケータピストン１７の後退制御によって
も、減成され又は全く回避されうる。また追加の加圧も
その両ピストンの運動の関係調整によって最適に短時間
内に行われ、その場合にサーボ比例制御弁３３〜３６の
調整が５ｍｓ以内の時間で行われる。

【００３４】鋳造速度を制御するときの加圧ピストン８
及び圧入プランジャ５の速度の変更は、加圧ピストン８
の付勢のための加圧シリンダ７とマルチプリケータピス
トン１７の付勢のためのマルチプリケータシリンダとに
流入する液圧媒体量の関係調整によって制御される。そ
の場合にそれが１個だけの液圧媒体タンクからの供給で
可能なよりも、両ピストンのより速い加速が可能であ
り、両ピストンの適度な挟持によって、鋳造駆動装置の
総ての運動が管理且つ制御される。

【００３５】先ずピストン面積Ａ2.1 とＡ2.2 は、例え
ばマルチプリケータピストンの前進運動時に、Ａ2.2 に
作用する媒体の量、即ちマルチプリケータピストンの後
部ピストンロッドに運動のために流入する媒体の量が、
Ａ2.1 により押し出される媒体の量に対して、比０．８
〜１．２：１の範囲内にあるように設計されている。そ
の場合に加圧ピストン８の円形シリンダ面積Ａ1 は、Ａ
2 ＋Ａ2.2 の合計面積に対して１：２．５〜４の比であ
る。面積のこのような関係は、鋳造駆動装置の最適な運
転を可能にする。

【００３６】図３の簡略化した、もう一つの実施例で
は、加圧シリンダ７の前部圧力室１０並びにマルチプリ
ケータ装置１５の後部圧力室１９だけが、図示した連続
制御弁３３、３４を介して調整される。その場合に再度
駆動ピストン８の「挟持」のための測定値算出は、検出
された実際値信号ｐ1 、ｐ2 を使って両ｐ／Ｕ測定値変
換器４４、４５を介して行われ、その実際値信号ｐ1 、
ｐ2 は、コンピュータ４１の出力では設定値ｙ1 、ｙ2
となる。対応する調整関数は図４に再現されている。

【００３７】図４に示したダイヤグラムは鋳造プロセス
の調整のための設定値プリセットに関する。式ｐ＝ｆ
（ｔ）を示した曲線１〜４は、設定値プリセットのため
の例、即ち時間ｔに関する圧力動向ｐの設定値を示す。
これらの圧力動向ｐ＝ｆ（ｔ）は、運転中に調整されて
進行される。

【００３８】同じことが圧入プランジャストロークに応
じた圧入プランジャの速度の設定値プリセットとして、
式ｖ＝ｆ（ｓ）に当てはまる。値ｓ1 〜ｓ4 は圧入プラ
ンジャの一定のストローク点を示し、その場合に各スト
ローク点に一定の速度を割り付けることができる。例え
ば点ｓ4 で圧入プランジャ速度が注湯直前に終速へ減速
される。これらの工程は同じく調整されて進行される。

【００３９】本発明は図示し且つ説明した実施例に限定
されることなく、種々の態様で実施しうることは言うま
でもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセス制御の方法の実行のための装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す装置の原理説明図である。

【図３】その他の実施例を示すブロック図である。

【図４】処理さるべきデータ用の調整関数を有するホス
トコンピュータ及び設定値を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・鋳造駆動装置，２・・・成形ユニット，３・・
・鋳造室，４・・・溶融物，５・・・圧入プランジャ，
６・・・圧入プランジャロッド，７・・・加圧シリン
ダ，駆動シリンダ，８・・・加圧ピストン，駆動ピスト
ン，９・・・ピストンロッド，１０・・・前部シリンダ
室，１１・・・後部シリンダ室，１２・・・シリンダヘ
ッド１３内部の軸方向の孔，１３・・・シリンダヘッ
ド，１４・・・圧力媒体コネクタ，１５・・・マルチプ
リケータ装置，１６・・・マルチプリケータシリンダ本
体，１７・・・マルチプリケータピストン，１８・・・
前部圧力室，１９・・・後部圧力室，２０・・・前部ピ
ストンロッド，２１・・・後部ピストンロッド，２２・
・・後部圧力室，後部シリンダ室，２３・・・追加の接
続ハウジング，２４・・・縦長孔，２５・・・逆止め
弁，２６・・・ロッド，２７・・・（該当無し），２
８，２９・・・圧力媒体コネクタ，３０，３１・・・ス
トローク／速度測定装置，３２・・・測定棒，３３〜３
６・・・サーボ比例制御弁，３７・・・第一圧力タン
ク，３８・・・第二圧力タンク，３９，４０・・・測定
ライン，４１・・・コンピュータ，４２，４３・・・制
御ライン，４４，４５・・・測定値変換器

フロントページの続き (72)発明者ロルフフライドイツ連邦共和国 7065 ヴィンターバッハハインリッヒシュトラーセ 16 (72)発明者アルベルトラインハルトドイツ連邦共和国 7981 ベルクヴェルディシュトラーセ 22 (72)発明者ヴォルフガンクルッツドイツ連邦共和国 7053 ケルネンアルテエスリンガーシュトラーセ 12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属溶融物（４）のための鋳造室（３）
と、圧入プランジャ（５）と、該圧入プランジャ（５）
の駆動のための加圧ピストン（８）を具備し、鋳造室
（３）に接続された加圧シリンダ（７）と、該加圧シリ
ンダ（７）に接続されたマルチプリケータ装置（１５）
と、その内部に設けられたマルチプリケータピストン
（１７）とを有し、その場合に鋳造駆動装置（１）が二
圧力回路鋳造ユニットとして形成されていて且つその場
合に圧力媒体が第一弁制御装置（３３）を介して直接的
に加圧ピストン（８）に、また他方の弁制御装置（３
４）を介してマルチプリケータピストン（１７）に作用
する、ダイカストマシンのプロセス制御の方法であっ
て、二圧力回路鋳造駆動装置のための弁制御装置（３３）〜
（３６）が設けられ、該弁制御装置（３３）〜（３６）
が高速調整可能なサーボ比例制御弁（３３）〜（３６）
から成り、その場合に加圧ピストン（８）の前方の圧力
室（１０）の流出入口（１４）内並びにマルチプリケー
タピストン（１７）の後方の圧力室（１９）の流出入口
（２８）内に少なくともそれぞれ一個の高速調整可能な
サーボ比例制御弁（３３，３４）が設けられていること
と、加圧ピストン（８）及び圧入プランジャ（５）の全
運動並びにマルチプリケータピストン（１７）の運動が
ストローク／速度測定装置等（３０，３１）を介して検
出でき、また加圧シリンダ（７）及び／又はマルチプリ
ケータ装置（１５）の圧力室内の圧力が検出できること
と、加圧ピストン（８）乃至マルチプリケータピストン
（１７）の運動及び圧力、また場合により成形空室内の
他の鋳造パラメータに応じてサーボ比例制御弁（３３，
３４）を相関的に制御乃至調整するためのコンピュータ
（４１）が装備されていることと、それによりマルチプ
リケータピストン（１７）の運動による加圧ピストン
（８）の運動が制御され、準備段階中及び／又は注湯段
階中及び／又は加圧段階中の注湯工程が最適化できるこ
とを特徴とする方法。
【請求項２】マルチプリケータ装置（１５）が、後部有
効円形圧力面積Ａ2 を有するマルチプリケータピストン
（１７）を密閉されたマルチプリケータシリンダ本体
（１６）内に有し、前部有効圧力面積Ａ2.1 を有するマ
ルチプリケータピストン（１７）の第一前部ピストンロ
ッド（２０）が加圧シリンダ（７）の圧力室（１１）
へ、また有効圧力面積Ａ2.2 を有するマルチプリケータ
ピストン（１７）の第二後部ピストンロッド（２１）が
他方の後部圧力室（２２）へ伸びていて、共通の軸長を
有するマルチプリケータピストン（１７）の両ピストン
ロッド（２０，２１）が逆止め弁（２５）を具備した長
孔（２４）を有することを特徴とする請求項１記載の方
法。
【請求項３】マルチプリケータピストン（１７）の前に
配設された圧力室の流出入口内に高速調整可能なサーボ
比例制御弁（３５）が、及び／又は、後部ピストンロッ
ド（２１）のための後部圧力室（２２）の流出入口内、
他方の高速調整可能なサーボ比例制御弁（３６）が装備
されていることを特徴とする請求項１又は２記載の方
法。
【請求項４】鋳型内の圧力ピークを最小にするために、
注湯段階の終わりに加圧シリンダ（７）とマルチプリケ
ータ装置（１５）とに関するサーボ比例制御弁制御装置
を介して、圧力室（１０）内の加圧ピストン（８）の背
圧付勢による加圧ピストン（８）の制動が行われること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方
法。
【請求項５】鋳型内の圧力ピークを最小にするために、
マルチプリケータ装置（１５）に関するサーボ比例制御
弁制御装置を介して、マルチプリケータピストン（１
７）の制動乃至後退制御が行われることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】第三作業段階で最適な値で加圧が行えるよ
うに、マルチプリケータピストンの運動と加圧ピストン
（８）の運動との関係が、サーボ比例制御弁制御装置を
介してｔ≦０．５ｍｓの最適な短時間内に、調整されて
いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
載の方法。
【請求項７】加圧ピストン（８）及び／又はマルチプリ
ケータピストン（１７）が運動中に常に二つの圧力パッ
ド間に挟持されることで、圧力室（１０，１１）乃至
（１８，１９）の両側の圧力パッド及びピストン（８，
１７）の運動が、弁（３３）〜（３６）のサーボ比例制
御弁制御装置を介して効果的にｔ≦５ｍｓの調整時間内
に調整できることを特徴とする請求項１ないし６のいず
れかに記載の方法。
【請求項８】加圧ピストン（８）及び／又はマルチプリ
ケータピストン（１７）の速度がｔ≦５ｍｓの時間範囲
内に変更できることを特徴とする請求項１ないし７のい
ずれかに記載の方法。
【請求項９】マルチプリケータピストン（１７）の前進
運動時に後部ピストンロッド（２１）に流入する圧力媒
体の量ｍ1 が、圧力室（１１）内の前部ピストンロッド
（２０）の場合に押し出される圧力媒体の量ｍ2 に対し
てｍ1 ：ｍ2 ＝０．８〜１．２：１の比であるように、
後部ピストンロッド（２１）のピストン面積Ａ2.2 に対
する前部ピストンロッド（２０）のピストン面積Ａ2.1
の比が配分されていることを特徴とする請求項２記載の
方法。
【請求項１０】圧力室（１１）内の加圧ピストン（８）
の有効圧力面積Ａ1 が、環状室（１９）内のマルチプリ
ケータ環状面積Ａ2 に圧力室（２２）内の後部ピストン
ロッド（２１）の有効圧力面積Ａ2.2 を加えた階段面に
対し、Ａ1 ：Ａ2 ＋Ａ2.2 ＝１：２．５〜４の関係にあ
ることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載
の方法。
【請求項１１】成形ユニット（２）と、加圧ピストン
（８）を有する加圧シリンダ（７）とマルチプリケータ
ピストン（１７）を有するマルチプリケータ装置（１
５）とが接続された鋳造駆動装置（１）を有し、その場
合に鋳造駆動装置が二圧力回路鋳造ユニットとして形成
されている装置であって、二圧力回路鋳造駆動装置のた
めの弁制御装置が設けられ、該弁制御装置が調整時間ｔ
≦５ｍｓの高速調整可能なサーボ比例制御弁（３３）〜
（３６）から成り、その場合に少なくとも加圧シリンダ
（７）の流出入口並びにマルチプリケータ装置（１５）
の流出入口が高速調整可能なサーボ比例制御弁（３３，
３４）を具備し、且つ圧入プランジャロッド（６）とマ
ルチプリケータピストン（１７）の全運動が、ストロー
ク／速度測定装置（３０，３１）を介して検出でき、且
つその場合に圧入プランジャロッド（６）とマルチプリ
ケータピストン（１７）の運動に応じて、サーボ比例制
御弁を制御乃至調整するためのコンピュータが具備され
ていることを特徴とする装置。
【請求項１２】マルチプリケータピストン（１７）と、
これに接続された前部ピストンロッド（２０）と、後部
ピストンロッド（２１）と、逆止め弁（２５）を具備し
た中央長孔（２４）とを有するマルチプリケータ装置
（１５）が設けられ、その場合に前部圧力室（１８）と
後部圧力室（１９）とが、マルチプリケータピストン
（１７）の挟持のためにサーボ比例制御弁（３４，３
５）を介して調整できることを特徴とする請求項１１記
載の装置。
【請求項１３】マルチプリケータピストンの後部ピスト
ンロッド（２１）の後方にある圧力室（２２）が、サー
ボ比例制御弁制御装置（３６）を介して加圧室として調
整できることを特徴とする請求項１０又は１１記載の装
置。
【請求項１４】加圧ピストン（８）乃至マルチプリケー
タピストン（１７）の挟持のための圧力室（１０，１
１，１８，１９）内の圧力が、測定値変換器（４４，４
５）を介して検出でき且つ実際値としてコンピュータ
（４１）に入力できることを特徴とする請求項１０又は
１１記載の装置。