JPH0631429A - ダイカストマシンのロッキング力、タイバー力及び鋳造力を検出するための測定、管理及び調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な構造であるが応用範囲の広いダイカス
トマシンのロッキング力、タイバー力及び／又は鋳造力
を検出するための測定及び管理システムを提供する。 【構成】 本発明による測定及び管理システムの場合、
トラバース（４、６、２０）内に設けられた横穴に測定
ピンが収納されている。型締めユニットのタイバー
（７）又は鋳造ユニットの支持バー（２２）に作り出さ
れる力は、端部に設けられているタイバーナットを介し
て接触面に伝達され、さらに圧縮応力として測定ピンに
伝達される。測定ピンにより検出された圧縮応力に対応
する信号は、測定及び調整装置（３２）に送られる。測
定及び調整装置（３２）は、与えられた信号に基づきロ
ッキング力を調整する。

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ロ
ッキング力、タイバー力及び鋳造力を検出するために、
タイバーナットの領域内に測定ピンを有し、該測定ピン
からの検出値に基づきロッキング力を補正するような測
定、管理及び調整システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】エルンスト ブルンフーバーによる「ダ
イカスト金属製造の実地」第３版、１９８０、２８ペー
ジ以下にて、ダイカストマシンの基本的な構造が公知で
ある。それによればダイカストマシンは実質的に二つの
メインユニット、即ち型締めユニット及び鋳造ユニット
から成る。その他のユニットは、エジェクタユニット、
中子引抜き装置、並びに制御装置を含む駆動装置であ
る。

【０００３】型締めユニットは、圧力鋳造鋳型を開閉す
るため、即ち一方の可動型半部を摺動させるため及び鋳
造中、ロッキング力を発生させるために使用される。そ
の場合に固定クランプ盤は、固定型半部を保持するため
に使用され、またコールドチャンバーマシンに使用され
る場合には鋳造室と圧入プランジャーとから成る鋳造ユ
ニットを保持するために追加的に使用される。可動クラ
ンプ盤は可動型半部を保持する。その場合に可動クラン
プ盤は、通常４個の縦タイバー又は案内タイバーにて案
内され、その場合に案内タイバーは、型締めユニットに
よって生じるロッキング力を受け入れるため、並びに可
動クランプ盤を案内するために使用される。

【０００４】型締めユニットの駆動は、液圧締めシリン
ダー（単に圧力締め装置）、又は液圧締めシリンダーを
用いた公知のダブルトグルレバーシステムによって行わ
れる。その場合にロッキング力は、鋳造時に生じる反力
に打ち勝つように決定されなければならない。従って鋳
型は、鋳造力に打ち勝つプレストレス下におかれる。そ
の場合にあらゆる型締めロッキングシステムは、締めら
れた型の必要なロッキング力が作り出されるように、締
め軸に平行に、型高さ、即ち圧力鋳造鋳型全体の構造高
さを極めて精密に調整する必要がある。そのためには締
め機構全体の縦位置を調節しなければならない。最新の
マシンでは、同時に４個のバー全体に作用する電動機駆
動による型高さ位置調節が行われる。この場合に例えば
後部タイバーナットは調節ナットとして使われ、その調
節ナットは例えばギヤモータから歯車を介して作動され
る。

【０００５】トグルレバー装置で作り出されるロッキン
グ力は、トグルレバーのそれぞれの伸展位置に依存して
おり且つ決して上部死点位置を越えてはならない。従っ
て達成されたロッキング力は、非常に正確に決定されな
ければならない。これは公知のダイカストマシンでは公
知の測定及び管理システムによって行われ、その公知の
測定及び管理システムがロッキング力を決定し且つ制御
する。その場合に実際にロッキング力が、ここで生じる
タイバー伸びによって測定される。これは例えば案内タ
イバーの端部に組み込まれたダイヤルゲージによって行
うことができ、そのダイヤルゲージの測定子が、穿孔さ
れたタイバー内に挿入されたバーを押圧し、その場合に
バーはタイバーのように伸びることがない。これにより
タイバーナットとバー取着部の間の伸び率がダイヤルゲ
ージにて検出されうる。この方法は、タイバー内に縦長
孔を穿孔する必要があることと、タイバー引抜き時に又
はタイバー解体時に電線を脱着しなければならないとい
う短所がある。

【０００６】タイバーの伸びを検出するための他の公知
の方法として、案内タイバー上に抵抗線ひずみ計が取着
される。その他に、タイバーの伸びを検出し、又はトグ
ルレバー締めユニットの場合に、ジョイントを伸展する
ために必要な締めシリンダー内の液圧を検出する電子式
監視装置もある。

【０００７】連続使用中のダイカストマシンのタイバー
への力は、タイバーナットの下側に対応する抵抗線ひず
み計を装備したリングによって検出することもできる。
しかしこの方法は、構造的に非常に高価であり、組み付
け及び取り外しが困難であるという短所がある。

【０００８】タイバー力を評価するために、測定された
測定値を最適値と比較する測定、及び管理システムも公
知である。測定値差がかなりある場合にはタイバー内の
応力が、型高さ位置調節装置の自動補正によって最適値
に再度調整される。その場合にロッキング力は、締めユ
ニットのダブルトグルレバーシステムの伸展時の締め圧
力最大値を測定することによって自動的に調整され、そ
の場合に調整装置内の測定値は、有効ロッキング力に関
連づけられて、ディジタル表示され、必要な場合には自
動的にステップ調節によって補正される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ダイカストマシンのロ
ッキング力の測定又は管理のための総ての公知のシステ
ムは、比較的複雑に構成されている。従って、本発明の
目的は、単純化された測定及び管理システムを提供する
ことであり、その単純化された測定及び管理システムに
よって今日通常の必要条件を満たし、更に応用範囲を拡
大することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、タイバーナットの領域内に測定
器を有し、その場合に測定値が検出され、測定値検出及
び調整装置に送られ且つロッキング力が場合により補正
される、ダイカストマシンのロッキング力、タイバー力
及び鋳造力を検出するための測定、管理及び調整システ
ムであって、測定ピンを収納するために、タイバーを固
定するタイバーナットの領域内のトラバース内に測定孔
が設けられていて、その場合に測定ピンがタイバー力に
比例した圧縮応力を検出し、測定及び調整装置へ送るこ
とを特徴とするシステムを提供する。

【００１１】測定ピンを有する測定器は、後部トラバー
ス及び／又は前部固定クランプ盤及び／又は鋳造部トラ
バースにおいて、それぞれタイバーナットの領域内に配
設されている。本発明によるシステムにおいて、タイバ
ー又は支持バーに作用する引張力は、端部に設けられて
いるタイバーナットを介して接触面上へ伝達でき、測定
ピンは付属タイバーナットの下方の、力の方向に対して
横向きに設けられている測定孔内に配設されていて且つ
伝達する圧縮応力を測定値信号として評価する。

【００１２】鋳造工程時の成形室内に生じる鋳造力は検
出可能であり、該鋳造力が、型締めユニットのタイバー
内で検出される合計タイバー力から、ダブルトグルレバ
ーシステムを通じて生じる鋳型のロッキング力を引いた
差から生じる。また、鋳造力は鋳型のロッキング力の零
値設定後の加圧力として生じる。

【００１３】測定ピンは固定トラバースのタイバー取着
部の領域内に配設されていて、その場合に横穴内の測定
ピンが、それぞれのタイバーナットの下方に隣接してい
る嵌め合い孔内に配設されていて且つ横方向に付勢され
ている。測定値と設定値との差のある場合に、調整装置
は、型高さ位置調節装置に調整インパルスを伝送する。

【００１４】上記のような構成を持つ本発明による測
定、管理及び調整システムは、公知の装置に対して、非
常にシンプル且つ効果的に構成されているという長所が
ある。本発明によるシステムは更にまた、例えば温度の
影響によって生じる変化が、対応する調整インパルスを
通じて補正されるということを可能にする。その場合に
システムは、タイバーが伸びた直後の直接的な測定及び
評価のフィードバックに基づいている。即ちタイバー力
及びタイバーの伸びに比例した圧縮応力が、圧力センサ
ーによって検出される。その場合に必要な圧力センサー
が本発明では、ダイカストマシンへの最大圧縮応力の領
域内に配設されている。マシンハウジング内の高い圧縮
応力は、主にロッキング力を決定するタイバーナットの
領域内で生じる。

【００１５】更に本発明においては、連続使用における
タイバー力を測定するために追加的に、且つ鋳型のロッ
キング力を検出するために、鋳造力自体も、連続使用中
に検出され、評価される。その場合に本発明では鋳造力
は、ロッキング力が鋳型注湯工程前に定値又は零値に設
定され、且つ本来の鋳造プロセスで生じる鋳型内の鋳造
圧力がそれを越える鋳造力として検出され評価されるこ
とによって確定される。

【００１６】本発明においては、調節ナットとして形成
された後部タイバーナットの領域内に対応する測定器が
配設される。追加的に又は選択的に測定器を、装着され
たタイバーナットの領域内に設けられた鋳型を保持する
ための前部固定クランプ盤内に装備してもよい。

【００１７】最後に本発明においては、鋳造力を検出す
るための対応する測定器が、鋳造ユニット支持部及び主
に支持バーナットに隣接した鋳造部トラバースに取着さ
れている。本発明のその他の詳細は、図面及び以下の実
施例の説明によって示される。

【００１８】

【実施例】図１に示すようにダイカストマシン１は、二
つのメインユニット、即ち型締めユニット２と鋳造ユニ
ット３とから成る。ダイカストマシン１は、固定クラン
プ盤４、可動クランプ盤５並びに後部トラバース６から
成る。可動クランプ盤５は２個の上部及び２個の下部の
タイバー７によって案内され、その場合にタイバー７は
前部クランプ盤４及び後部トラバース６に支持され、且
つ螺合結合によって取着されている。

【００１９】２個の半部から成る圧力鋳造鋳型８の固定
型半部９は固定クランプ盤４に、また可動型半部１０は
可動クランプ盤５に取着されている。型半部９、１０
は、ダブルトグルレバーシステム１１によって互いに摺
動変位され且つ結合される。その場合に図１の上半部は
型半部９、１０の締められた状態、下半部は開かれた状
態を示す。ピストンロッド１２は液圧ピストンシリンダ
ーユニット１３を介してトグルレバーシステム１１を軸
方向に摺動変位させる。型半部９、１０のロッキング力
を調節するために、後部タイバーナット１４が調節ナッ
トとして形成されている。このナット１４は図示しない
歯車リムを介してギヤモータに連結して作動される。こ
れにより電動機駆動による型高さ位置調節が可能であ
る。これについては冒頭に述べたブルンフーバーによる
文献の３５ページが参考になる。前部タイバーナット１
５は前部固定クランプ盤４に固定されている。

【００２０】図１に示すように鋳造ユニット３は、鋳造
室１６とその内部にて摺動可能な圧入プランジャー１７
とから成る。圧入プランジャーロッド１８は圧入プラン
ジャー駆動ユニット１９によって作動される。鋳造ユニ
ット又は鋳造モジュールは、鋳造部トラバース２０にお
いて螺合結合２１によって取着されている。鋳造部トラ
バース２０は支持バー２２を介して固定クランプ盤４に
取着されている。鋳造ユニット３は図１では組み付けら
れた状態で示されている。

【００２１】本発明は、例えばこの種のダイカストマシ
ンの場合の、圧力鋳造鋳型へのロッキング力及びこのロ
ッキング力によるタイバー７への力を検出及び制御する
ための測定、管理及び調整システムに関する。更に本発
明は鋳造工程中に鋳造力を測定及び評価するための測定
器に関する。これは主に締めユニットの領域内の力の上
昇並びに鋳造部トラバースの領域内の単独鋳造力に関す
る。

【００２２】図２及び図３は各々、図１の細部Ｘ及びＹ
の拡大図であり、原理的なレイアウトを示している。一
個のタイバー７におけるタイバー力測定についてのみの
レイアウトが示されているが、４個のタイバー７全てに
対してアナログ測定される。以下、細部Ｘ、Ｙを図２及
び図３を参照して説明する。細部Ｘについて：トラバー
ス６内には、比較的大きい第一孔２３が設けられてい
る。孔２３は図３に示すように比較的小さい上部孔領域
２４を有する。この非常に精密に加工されている孔領域
２４に、測定ピン２５が収納されている。測定ピン２５
は、プレストレス下で精密に孔２４の壁面に密着して固
定される。その場合に図示しないコレットによってピン
２５において、プレストレスが生じる。

【００２３】トラバース６に作用するロッキング力２６
はタイバーナット１４に伝達される。またロッキング力
２６は、タイバーナットである調節ナット１４からネジ
山２７を介してタイバー７に伝達される。接触面２８に
作用する圧縮力は参照符号２９にて示されている。圧縮
力２９は圧縮応力として薄いトラバース材３０の厚みｂ
を介して伝わり且つ嵌め合い孔２４とその内部の測定ピ
ン２５とに作用する。その場合、この組み込み方式の測
定ピン２５は、その径方向に作用する測定値を受け取る
ことができ、即ち組み込みが力の方向に対して横向きに
行われる。

【００２４】測定ピン２５からは、圧縮応力比例信号が
測定線３１を介して測定及び調整装置３２にさらに伝送
され、且つそこでコンピューターを介して、タイバー力
３８が例えばディスプレー３３にて読み取りできるよう
に加工される。コンピューター３２は、信号を調整工程
のために継続的に加工し、この信号を調整又は制御線３
４を介して調節シリンダー１３、又は電動機駆動される
型高さ位置調節装置に送る。この調整は、設定値を越え
た場合又は設定値に不足している場合に行われる。

【００２５】図３は、図１の細部Ｙを示す。これは図２
に示されている装置と同一の装置であり、固定クランプ
盤４内に装備されている。図３の拡大図は、図２と同一
の参照符号をもつ同一部品を示している。タイバー７内
で測定されるべきタイバー力３８は、同じく固定された
ナットを介して圧縮力２９として接触面２８に作用す
る。圧縮応力は更に、薄い隔壁３０を介して嵌め合い孔
２４内の測定ピン２５へ伝達される。測定線３１´を介
して測定信号が測定及び調整装置３２へ伝送される。

【００２６】ダイカストマシンが閉じることによってタ
イバーが伸びると、タイバー力が測定されうる。このた
めに測定電子装置３２内における増幅の必要性は比較的
少ない。圧力鋳造鋳型８内の成形室が充填されると、鋳
造ユニット３が更なる力を作り出し、その力がタイバー
７において作用する締め力を上昇させ、即ちダブルトグ
ルレバーシステム１１によって作り出された締め力に鋳
造力が付加される。型半部の締め後に所謂リセットによ
って測定及び調整装置３２内でタイバー値を零値に設定
すると、鋳型の充填時に設定された零値から本来の鋳造
力を測定できる。通常の鋳造力はタイバー力合計の約１
／１０より小さいので、測定に好適で、測定及び調整装
置の増幅、即ち付属電子装置の感度は相応により高く調
整される。そこで鋳造力に比例した信号は、ディスプレ
ー３３に個々の値として表示するため、あるいはプリン
トアウト又はダイヤグラムに表示するために処理され
る。確定された信号は、次の調整工程に使用される。

【００２７】図２及び図３が示す実施例は、制御の目的
によって選択的に組み合わせることによって使用しても
よい。そのために各タイバー７に第二の測定器が使用で
きるようになっている。図４に示された実施例の場合、
本発明による測定原理は、鋳造ユニット支持部、即ち図
１の細部Ｚに示される鋳造部トラバース２０において実
現される。この場合には、鋳造ユニット３の支持部から
支持バー２２へ作用する鋳造力が測定される。圧入プラ
ンジャーロッド１８は、圧入プランジャー１７を押圧す
ることによって鋳造室１６内の溶湯を鋳型８に圧入し、
且つ鋳造部トラバース２０によって支持される。この場
合に生じる力は、鋳造部支持バー２２を介して固定クラ
ンプ盤４へ伝達される。

【００２８】支持バー２２内に生じる引張力３５は、固
定ナット２１を介して支持バー２２の接触面３６へ伝達
される。この押圧力には参照符号３７が付されている。
測定ピン２５は上述のように嵌め合い孔２４内に設けら
れている。孔２３を介して測定線３１″が測定孔から延
びている。力３７は圧縮応力を薄い部分３０を介して測
定ピン２５へ伝達する従って、測定ピン２５は、細部Ｘ
からＺの総ての実施例において、それぞれのタイバーナ
ット又は支持バーナットの下方に内設されている。図４
の実施例では、鋳造力をタイバーロッキング力とは別に
測定することができる。鋳造ユニットが力を作り出す
と、その力は固定クランプ盤４と鋳造部トラバース２０
との間に取着された支持バー２２に作用する。それによ
り支持バーナット２１の下方に圧縮力３７が生じて、そ
の圧縮力３７が圧縮応力として測定ピン２５に作用す
る。

【００２９】本発明には、圧力センサーとして測定ピン
が必要である。例えばキストゥラー社から販売されてい
る測定ピンが使用でき、その測定ピンは、マシン内の間
接的な力を測定することに適合している。本発明は、説
明し且つ図示した実施例に限定されていない。これは更
に本発明の範囲内の総ての変形例を包括する。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡単な構
成で、ダイカストマシンのロッキング力を効果的に測定
及び管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の圧力センサーが設けられた
ダイカストマシンの概略構成図である。

【図２】図１の細部Ｘの詳細図である。

【図３】図１の細部Ｙの詳細図である。

【図４】図１の細部Ｚの詳細図である。

【符号の説明】

１ ダイカストマシン ２ 型締めユニット ３ 鋳造ユニット ４ 固定クランプ盤 ６ トラバース ７ タイバー １１ ダブルトグルレバーシステム １４、１５ タイバーナット １６ 鋳造室 ２０ 鋳造部トラバース ２１ タイバーナット ２２ タイバー ２３、２４ 測定孔 ２５ 測定ピン ２６ ロッキング力 ２８ 接触面 ３２ 測定及び調整装置 ３８ タイバー力

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイバーナットの領域内に測定器を有
   し、その場合に測定値が検出され、測定値検出及び調整
   装置に送られ且つロッキング力が場合により補正され
   る、ダイカストマシンのロッキング力、タイバー力及び
   鋳造力を検出するための測定、管理及び調整システムで
   あって、測定ピンを収納するために、タイバー（７、２
   ２）を固定するタイバーナット（１４、１５、２１）の
   領域内のトラバース（４、６、２０）内に測定孔（２
   ３、２４）が設けられていて、その場合に測定ピン（２
   ５）がタイバー力に比例した圧縮応力を検出し、測定及
   び調整装置（３２）へ送ることを特徴とするシステム。
2. 【請求項２】 測定ピン（２５）を有する測定器が、後
   部トラバース（６）及び／又は前部固定クランプ盤
   （４）及び／又は鋳造部トラバース（２０）において、
   それぞれタイバーナット（１４、１５、２１）の領域内
   に配設されていることを特徴とする請求項１記載のシス
   テム。
3. 【請求項３】 タイバー（７）又は支持バー（２２）に
   作用する引張力が、端部に設けられているタイバーナッ
   ト（１４、１５、２１）を介して接触面（２８、３６）
   上へ伝達できることと、測定ピン（２５）が付属タイバ
   ーナットの下方の、力の方向に対して横向きに設けられ
   ている測定孔（２３、２４）内に配設されていて且つ伝
   達する圧縮応力を測定値信号として評価することを特徴
   とする請求項１又は２記載のシステム。
4. 【請求項４】 鋳造工程時の成形室内に生じる鋳造力が
   検出可能であり、該鋳造力が、型締めユニット（２）の
   タイバー内で検出される合計タイバー力から、ダブルト
   グルレバーシステム（１１）を通じて生じる鋳型のロッ
   キング力を引いた差から生じ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システム。
5. 【請求項５】 鋳造力が鋳型のロッキング力の零値設定
   後の加圧力として生じ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システム。
6. 【請求項６】 測定ピン（２５）が固定トラバース
   （４、６、２０）のタイバー取着部の領域内に配設され
   ていて、その場合に横穴内の測定ピン（２５）が、それ
   ぞれのタイバーナットの下方に隣接している嵌め合い孔
   内に配設されていて且つ横方向に付勢されていることを
   特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のシステ
   ム。
7. 【請求項７】 測定値と設定値との差のある場合に、調
   整装置（３２）が型高さ位置調節装置に調整インパルス
   を伝送することを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
   かに記載のシステム。