(57)【要約】【課題】鋳型をノズルに接近させる駆動ユニットを、ダイキャストマシンで発生する温度の影響を受けないように形成する。【解決手段】駆動ユニット（１４）が一方ではるつぼ（１１）上に張り渡された機械架台の横部材と結合され、他方では型締め装置の固定側の型固定板（８）と結合されており、型固定板に固定された鋳型（３１）の半部の鋳込口ブッシュ（３０）を鋳造時にノズル先端（２９ａ）に押し付ける。駆動ユニットは電動サーボモータ（１７）でマイタ歯車装置を介して駆動される直線駆動装置として形成されていて、その送り速度が制御可能である。【選択図】図２
2010099742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットチャンバーダイキャストマシンであって、
移動可能に配置されたるつぼ（１１）の内部のメタルバス内に配置されているグースネック（２６）と、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズル（２９）と、軸線がノズルに対して平行に位置調節されている２つの駆動ユニット（１４）と、を有しており、
これらの駆動ユニット（１４）が、一方ではるつぼ（１１）に付属している機械架台（２）の横部材と結合され、他方では型締め装置の固定した型固定板（８）と結合されており、
この型固定板（８）に鋳型（３１）の半部が固定されていて、その鋳込口ブッシュ（３０）が鋳造時にノズル先端（２９ａ）に押し付け可能である形式のものにおいて、
前記駆動ユニット（１４）が電動サーボモータ（１７）によって駆動される直線駆動装置として形成されていて、その送り速度が制御可能である、
ことを特徴とするホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項２】
両駆動ユニット（１４）が同期的に制御される、請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項３】
直線駆動装置としてスピンドル駆動装置が設けられている、請求項１または２記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項４】
サーボモータ（１７）の回転軸線（１８）がマイタ歯車装置（１５）を介して直線駆動装置（１６、２０）に接続され略垂直に位置調節されている、るつぼ（１１）を受容する炉（１０）の上方に配置された駆動ユニットを有する請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項５】
マイタ歯車装置（１５）がそれぞれ１つの熱絶縁を備えている、請求項４記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項６】
熱絶縁のために、駆動ユニット（１４）とマイタ歯車装置（１５）とを取り囲んでいる遮熱板（３５）が設けられている、請求項５記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項７】
駆動ユニット（１４）が一体化された冷却外被（３６）を備えている、請求項５記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項８】
スピンドル駆動装置（１４）がローラスピンドルまたは回転ボールスピンドル（１６）を備えている、請求項３記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項９】
ローラスピンドルまたは回転ボールスピンドル（１６）のねじのピッチおよび対向ねじ山（２０）がセルフロック式に形成されている、請求項８記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項１０】
鋳込口ブッシュ（３１）の送り速度が、ノズル先端部（２９ａ）に当たる直前に、接近速度より減少し、次いで制御されたモータトルクが押圧力としてノズル先端部の閉鎖を引き起こすように、サーボモータが設計され制御可能とされている、請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項１１】
接近時および離反時の鋳込口ブッシュ（３１）の送り速度を制御するために、探り運転で求められる当接点を目指した、目標制動が設けられている、請求項１０記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットチャンバーダイキャストマシンであって、移動可能に配置されたるつぼの内部のメタルバス内に配置されているグースネックと、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズルと、軸線がノズルに対して平行に位置調節されている２つの駆動ユニットとを有しており、これらの駆動ユニットが一方ではるつぼに付属している機械架台の横部材と結合され、他方では型締め装置の固定した型固定板と結合されており、この型固定板に鋳型の半部が固定されていて、その鋳込口ブッシュが鋳造時にノズル先端に押し付け可能である形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
市場に出ている公知のホットチャンバーダイキャストマシン、たとえば出願人が生産し販売しているホットチャンバーダイキャストマシン（フレヒ自動ダイキャストマシンＤＡＷ８０５印刷備考０６．９４ＫＫ）は、鋳込口ブッシュのノズル先端部に対する接近および押圧を達成するために、それぞれ鋳型の両側で固定された型固定板に作用し、互いに平行に位置している２つの油圧シリンダとして構成された油圧駆動装置を有している。これらの油圧シリンダは、型固定板とは反対側で炉およびるつぼ上に張り渡されている、機械架台の横部材と結合されている。
【０００３】
それゆえ、この構成は、鋳型の鋳込口ブッシュのノズル先端部への接近および当接を、油圧装置により制御された送り速度で行えるようにするものである。このような駆動装置によって、鋳造中に必要な非常に高い押圧力を維持することもできる。しかし、原則として炉の上方で移動する油圧シリンダが加熱され、そのため使用する圧力油の種々の粘性によって制御能力が影響されるという欠点を甘受しなければならない。
【０００４】
射出成形機の鋳型を閉じるための、ねじ付きスピンドル配置構成のための電気的駆動装置が公知である（特許文献1）。射出成形機の鋳型およびまたホットチャンバーダイキャストマシンの鋳型は高温の溶融金属を受容するるつぼまたは炉のすぐ近傍に配置されていないので、必然的に高温の溶湯の範囲内に配置されなければならないホットチャンバーダイキャストマシンにおける鋳込ノズルの接近および離反のための駆動装置の場合よりも、電動モータの使用に関する問題は少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】オーストリア国特許出願ＡＴ−ＰＳ２９２２２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、鋳型をノズルに接近させるための駆動ユニットを、ダイキャストマシンで発生する温度に影響されない、できるだけ時間的に最適化された微妙な送り制御を達成できるように形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、冒頭に記載した種類のホットチャンバーダイキャストマシンにおいて、駆動ユニットが電動サーボモータによって駆動される直線駆動装置として形成されていて、その送り速度が制御可能であるようにした。この構成により、鋳型の鋳込口ブッシュをノズル先端部に種々の速度で、かつ圧力油の変化する粘性に影響されることなく、非常に微妙に当接させることが可能となる。この際に、高い移動速度と微妙な当接とを組み合わせることは最適なシーケンスにほぼ相応するので、公知の油圧系に比べて著しい改善が達成される。
【０００８】
この場合、るつぼおよび炉の熱の影響を避けるために、るつぼおよび炉の上方に配置されたサーボモータの回転軸が、マイタ歯車装置を介して直線駆動装置に接続され、ほぼ垂直に位置調節されているようにした。この方策により、サーボモータは炉からできるだけ離して配置されて、炉またはるつぼから出る熱流の作用を受ける断面積ができるだけ小さくなる姿勢にされる。
【０００９】
この場合、炉の近傍に位置しているマイタ歯車装置は、ある程度の熱絶縁を提供し、またさらに追加的に絶縁層を備えることができる。直線駆動装置はスピンドル駆動装置として形成され、さらに追加的に連続した冷却外被によって取り囲むこともできる。サーボモータを水冷にすることも可能である。スピンドル駆動装置が有利であることは実証済みであるが、直線駆動装置としてラック駆動装置も考えられる。
【００１０】
スピンドル駆動装置の良好な運転を確保するために、それ自体公知のローラスピンドルまたは回転ボールスピンドルを設けることができる。また駆動装置の意図しない送りまたは戻りを妨げ、ダイキャスト工程に必要な保持圧力が維持され得るように、それらのスピンドルのピッチをセルフロックするように形成することもできる。もちろん、追加的に相応の鎖錠装置を設けてもよい。さらに、鋳込口ブッシュとノズル先端部との間の確実な閉鎖が保証されるように、モータトルクが制御される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成において、サーボモータは種々の速度で駆動でき、しかも駆動装置の送り速度がノズル先端部に当たる直前にそこまでの接近速度より大幅に減少するようにした。このようにすることによって、鋳込口ブッシュを微妙に制御してノズル先端部に接近させることが可能となる。これにより、この箇所の摩耗をほぼ回避できる。公知のようにノズル先端部は焼き入れされており、しかも非常に小さい接触範囲で鋳込口ブッシュに当接する。したがって衝突が強すぎるとノズル先端部に破損が生じるが、これは本発明の構成によって回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるホットチャンバーダイキャストマシンの模式的な平面図である。
【図２】駆動ユニットを有する移動可能な炉と、固定した型固定板の範囲の、一部切り開いた拡大図である。
【図３】図２のIII-III 線に沿って見た断面図である。
【図４】図２に示した装置の矢印IV方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１に示したホットチャンバーダイキャストマシンでは、機械架台として形成された下枠１上および左側の機械架台２の上方に、調節駆動装置６およびそれ自体公知のトグルキャッチ機構７とを備えた可動な型固定板５と、定位置に固定された型固定板８とのための案内ロッド４を有する機械の閉鎖部材３が移動可能に配置されている。この固定された型固定板８には、レール９（図４）上で移動可能な、るつぼ１１を有する炉１０が付属しており、これに横部材１２が張り渡されている。
【００１４】
横部材（図２および図３参照）には、互いに平行に配置された２つのスピンドル駆動装置１４のそれぞれ外側の円筒形ハウジング１３が固定されている。さらに、ハウジング１３にマイタ歯車装置１５が固定的に結合されている。マイタ歯車装置１５は、ハウジング１３内の中央に突入している、ロールスピンドルまたは回転ボールスピンドルとして形成されたスピンドル１６を有している。
【００１５】
このスピンドル１６は、電動サーボモータ１７によって駆動される。電動サーボモータ１７の回転軸線１８は炉１０（図４）の表面１０ａに対してほぼ直角であり、したがってホットチャンバーダイキャストマシンの設置面１９に対してほぼ垂直に位置調節されている。両サーボモータ１７は互いに同期的に制御されるので、型固定板５は正確に平行に移動可能である。両スピンドル駆動装置による不均一な力の負荷は排除されている。
【００１６】
スピンドル１６に適合する対向したねじ山を有するスピンドルナット２１が、スピンドル１６と係合している。スピンドルナット２１（図３）は、ねじ付きジャーナル２２で固定側の型固定板８の側方フランジ部２４内の開口部２３を貫通し、そこでナット２５を利用して固定されている。したがってスピンドル１６が回転すると、横部材を備えた炉およびるつぼ１１と、固定された型固定板８との間で相対運動が生じる。
【００１７】
図２に見られるように、るつぼ１１内には公知のようにグースネック２６が浸漬している。グースネック２６は、上方から横部材１２を通して、グースネック２６内に浸漬するプランジャ（詳しく図示しない）のためのプランジャ駆動装置２７で負荷される。このグースネック２６はるつぼ１１内にある溶湯内の範囲にスタンドパイプを有している。このスタンドパイプは、グースネック２６の端部からグースネック２６に対してほぼ平行に上方に延びており、その開口部にはノズル２９が載置されている。
【００１８】
このノズル２９は、図２および図３に示すダイキャストマシンの位置で、先端部２９ａが鋳型３１（略示する）の鋳込口ブッシュ３０に当接しており、溶湯がグースネック２６からスタンドパイプおよびノズル２９を通って鋳型内に圧入されるまでこの位置で保持される。
【００１９】
次いで、鋳型３１はノズル２９から左方向に離反され、新しいダイキャスト工程で初めて再び図２に示した位置にされる。この目的のために、サーボモータ１７によってスピンドル１６を回転させて、ねじ付きナット２１がハウジング１３から左方向に進出し、冷却された鋳込口ブッシュ３０と加熱されたノズル先端部２９ａとの間の間隔が、両構成部材の間の空気絶縁距離を達成するのに十分な程に大きくなるようにする。この方策により、凝固する溶融金属ゾーンの位置を制御できる。行程および当接速度は、サイクル時間損失が少なくなるように設計されている。
【００２０】
接近運動の全行程は、ノズル２９、グースネック２６およびノズル先端部２９ａ、ならびにこの範囲で行程上必要な機構群の準備および操作のために使用できる。
【００２１】
図に示して説明したように、サーボモータ１７の軸線１８はほぼ垂直に配置されており、サーボモータ１７はマイタ歯車装置１５を介してスピンドル１６に接続している。この構成により、電動サーボモータ１７は炉１０およびるつぼの表面１０ａからできるだけ大きく離される。
【００２２】
それゆえ、炉の熱影響はほぼ排除され、その結果、種々の速度段階で非常に微妙に制御可能な電動サーボモータを、ノズルの接近および離反のための駆動装置としてホットチャンバーダイキャストマシンの粗い運転のために使用することも可能となる。水冷サーボモータ１７と追加的な熱そらせ板３５と一体化された冷却外被３６により炉熱放射を低減して、駆動装置に対する不利な影響がないようにする。
【００２３】
この場合、マイタ歯車装置１５を相応に熱絶縁的に形成すること、たとえば外側に熱絶縁を配設することも可能であるが、熱流の方向でサーボモータ１７より前方上流側に位置しているマイタ歯車装置１５も、サーボモータ１７およびその最も外側の上端部に配置され、熱源からできるだけ遠ざけられている電気的接続部３２を保護する働きをする。
【００２４】
選択された駆動方式により、鋳込口ブッシュ３０を最初に非常に急速にノズル２９に向かって送り、次いでノズル先端部または鋳型の破損を回避するために、送り速度を適切に減らすことによってノズル接続部２９ａへの接近を非常にゆっくりかつ微妙におこなうことが可能となる。これは接近時（およびまた離反時）に当接点を目指した、いわゆる目標制動を利用して両スピンドル駆動装置を制御することによって達成できる。この場合、当接点は探り運転によって求められる。
【００２５】
次いで、モータのトルク制御を介して調節可能な押圧力が形成される。それゆえこの装置により、（ノズルと鋳込口ブッシュとの間の）押圧力を鋳型内の溶湯に必要な圧入力に適合させることができ、この適合は数学的な公式によって行うことができる。
【００２６】
スピンドル１６のねじ山とスピンドルナット２１の対向するねじ山２０とは、セルフロックするように形成できる。鋳込口ブッシュ３１をノズル先端部２９ａに当接し、駆動装置を遮断した後で、ノズルをその運転位置で安定的かつ固定的に保持することができる。もちろん、ダイキャスト工程で予想される高い力に応じて駆動ねじ山を設計することが前提である。さらにモータトルクは、鋳込口ブッシュとノズル先端部との間の確実な閉鎖が保証されているように制御される。
【符号の説明】
【００２７】
１    下枠
２    機械架台
４    案内ロッド
５    （可動な）型固定板
６    調節駆動装置
７    トグルキャッチ機構
８    （固定された）型固定板
９    レール
１０    炉
１１    るつぼ
１２    横部材
１３    円筒形ハウジング
１４    スピンドル駆動装置
１５    マイタ歯車装置
１６    スピンドル
１７    サーボモータ
２０    ねじ山
２１    ねじ付きナット
２２    ねじ付きジャーナル
２３    開口部
２４    側方フランジ部
２５    ナット
２６    グースネック
２７    プランジャ駆動装置
２９    ノズル
２９ａ    ノズル先端部
３０    鋳込口ブッシュ
３１    鋳型
３２    電気的接続部
３５    遮熱板
３６    冷却外被
【図１】
2010099742.tif 000003
【図２】
2010099742.tif 000004
【図３】
2010099742.tif 000005
【図４】
2010099742.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ホットチャンバーダイキャストマシンであって、移動可能に配置されたるつぼの内部のメタルバス内に配置されているグースネックと、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズルと、軸線がノズルに対して平行に位置調節されている２つの駆動ユニットとを有しており、これらの駆動ユニットが一方ではるつぼ上方に張り渡されている、機械架台の横部材と結合され、他方では型締め装置の固定側の型固定板と結合されており、この型固定板に鋳型の半部が固定されていて、その鋳込口ブッシュが鋳造時にノズル先端に押し付け可能である形式のものに関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
市場に出ている公知のホットチャンバーダイキャストマシン、たとえば出願人が生産し販売しているホットチャンバーダイキャストマシン（フレヒ自動ダイキャストマシンＤＡＷ８０５印刷備考０６．９４ＫＫ）は、鋳込口ブッシュのノズル先端部に対する接近および押圧を達成するために、それぞれ鋳型の両側で固定側の型固定板に作用し、互いに平行に位置している２つの油圧シリンダとして構成された油圧駆動装置を有している。これらの油圧シリンダは、型固定板とは反対側で炉およびるつぼ上方に張り渡されている、機械架台の横部材と結合されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１に示したホットチャンバーダイキャストマシンでは、機械架台として形成された下枠１上および左側の機械架台２の上方に、調節駆動装置６およびそれ自体公知のトグルキャッチ機構７とを備えた可動側の型固定板５と、固定側の型固定板８とのための案内ロッド４を有する機械の閉鎖部材３が移動可能に配置されている。この固定側の型固定板８には、レール９（図４）上で移動可能な、るつぼ１１を有する炉１０が付属しており、その上方に横部材１２が張り渡されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
スピンドル１６に適合する対向したねじ山を有するスピンドルナット２１が、スピンドル１６と係合している。スピンドルナット２１（図３）は、ねじ付きジャーナル２２で固定側の型固定板８の側方フランジ部２４内の開口部２３を貫通し、そこでナット２５を利用して固定されている。したがってスピンドル１６が回転すると、炉およびるつぼ１１の上方に張り渡されている横部材１２と、固定側の型固定板８との間で相対運動が生じる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
１…下枠
２…機械架台
４…案内ロッド
５…（可動側の）型固定板
６…調節駆動装置
７…トグルキャッチ機構
８…（固定側の）型固定板
９…レール
１０…炉
１１…るつぼ
１２…横部材
１３…円筒形ハウジング
１４…スピンドル駆動装置
１５…マイタ歯車装置
１６…スピンドル
１７…サーボモータ
２０…ねじ山
２１…ねじ付きナット
２２…ねじ付きジャーナル
２３…開口部
２４…側方フランジ部
２５…ナット
２６…グースネック
２７…プランジャ駆動装置
２９…ノズル
２９ａ…ノズル先端部
３０…鋳込口ブッシュ
３１…鋳型
３２…電気的接続部
３５…遮熱板
３６…冷却外被
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットチャンバーダイキャストマシンであって、
移動可能に配置されたるつぼ（１１）の内部のメタルバス内に配置されているグースネック（２６）と、射出ノズルおよびこれに当て付けられたノズル（２９）と、軸線がノズルに対して平行に位置調節されている２つの駆動ユニット（１４）と、を有しており、
これらの駆動ユニット（１４）が、一方ではるつぼ（１１）上方に張り渡されている機械架台（２）の横部材と結合され、他方では型締め装置の固定側の型固定板（８）と結合されており、
この固定側の型固定板（８）に鋳型（３１）の半部が固定されていて、その鋳込口ブッシュ（３０）が鋳造時にノズル先端（２９ａ）に押し付け可能である形式のものにおいて、
前記駆動ユニット（１４）が電動サーボモータ（１７）によって駆動される直線駆動装置として形成されていて、その送り速度が制御可能である、
ことを特徴とするホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項２】
両駆動ユニット（１４）が同期的に制御される、請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項３】
直線駆動装置としてスピンドル駆動装置が設けられている、請求項１または２記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項４】
サーボモータ（１７）の回転軸線（１８）がマイタ歯車装置（１５）を介して直線駆動装置（１６、２０）に接続され略垂直に位置調節されている、るつぼ（１１）を受容する炉（１０）の上方に配置された駆動ユニットを有する請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項５】
マイタ歯車装置（１５）がそれぞれ１つの熱絶縁を備えている、請求項４記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項６】
熱絶縁のために、駆動ユニット（１４）とマイタ歯車装置（１５）とを取り囲んでいる遮熱板（３５）が設けられている、請求項５記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項７】
駆動ユニット（１４）が一体化された冷却外被（３６）を備えている、請求項５記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項８】
スピンドル駆動装置（１４）がローラスピンドルまたは回転ボールスピンドル（１６）を備えている、請求項３記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項９】
ローラスピンドルまたは回転ボールスピンドル（１６）のねじのピッチおよび対向ねじ山（２０）がセルフロック式に形成されている、請求項８記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項１０】
鋳込口ブッシュ（３１）の送り速度が、ノズル先端部（２９ａ）に当たる直前に、接近速度より減少し、次いで制御されたモータトルクが押圧力としてノズル先端部の閉鎖を引き起こすように、サーボモータが設計され制御可能とされている、請求項１記載のホットチャンバーダイキャストマシン。
【請求項１１】
接近時および離反時の鋳込口ブッシュ（３１）の送り速度を制御するために、探り運転で求められる当接点を目指した、目標制動が設けられている、請求項１０記載のホットチャンバーダイキャストマシン。