(57)【要約】【課題】本発明は、ダイカスト機械及びその運転操作方法を提供することである。【解決手段】本発明は、鋳造用金型（１）と、鋳造用チャンバ（２）と、鋳造用チャンバ内で軸方向に移動可能に配置された鋳造用ピストン（３）と、鋳造用チャンバ内に通じる溶融材入口チャネル（４）と、溶融材入口チャネル内の遮断弁（５）と、鋳造用チャンバから鋳造用金型に通じる溶融材出口チャネル（６）と、鋳造用ピストンを制御する制御ユニット（７）とを有するダイカスト機械と、このようなダイカスト機械を作動させる方法とに関する。制御ユニット及び遮断弁は、遮断弁を閉鎖位置にして鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンを制御して鋳造開始位置から充填終了位置に進み、補充段階において、遮断弁を開放位置にして鋳造開始位置に戻すように鋳造用ピストンを制御し、鋳造用ピストンの更なる戻り移動により、溶融材料を逆吸引するために鋳造用ピストンを制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用金型（１）と、鋳造用チャンバ（２）と、該鋳造用チャンバ内で軸方向に移動可能に配置された鋳造用ピストン（３）と、前記鋳造用チャンバ内に導く溶融材入口チャネル（４）と、該溶融材入口チャネル内の遮断弁（５）と、前記鋳造用チャンバから前記鋳造用金型に導く溶融材出口チャネル（６）と、を有するダイカスト機械を運転操作する方法であって、
金型充填段階においてそれぞれの鋳造工程を実施するため、前記遮断弁が閉じた状態で、前記鋳造用チャンバ内の前記鋳造用ピストンは、鋳造開始位置（ＧＳ）から充填終了位置（ＦＰ）に進められ、その結果、溶融材料（１４）は前記溶融材出口チャネルを介して前記鋳造用金型内に押し込まれ、その後の再充填段階において、前記鋳造用ピストンは前記鋳造開始位置に戻り移動し、その結果、前記遮断弁が開放した状態で、前記鋳造用チャンバには前記溶融材入口チャネルを介して溶融材料が供給される、方法において、
前記鋳造工程の前記再充填段階において、前もって開放する前記遮断弁（５）は、前記鋳造用ピストン（３）が戻り移動によって鋳造開始位置（ＧＳ）に達する前に、閉鎖され、前記鋳造用ピストンの更なる戻り移動の結果として、前記溶融材出口チャネル（６）内の溶融材料（１４）は逆吸引される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記再充填段階において、前記鋳造用ピストンは、前記遮断弁がまだ開いている先行する期間において低い速度で閉鎖される間に、戻り移動し、及び／又は、
前記鋳造工程の前記再充填段階において、先に開放した前記遮断弁は、前記鋳造用ピストンがその戻り移動によって弁切換位置（ＶＵ）に到達するとすぐに、前に開いた前記遮断弁は閉鎖することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記鋳造用ピストンの弁切換位置と鋳造開始位置との間のストローク距離は、可変に予め定めることができ、及び／又は
前記鋳造工程の前記再充填段階において、前記鋳造用ピストンは、再び鋳造開始位置に戻される前の停止期間中に、弁切換位置に保持される、ことをさらに特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記鋳造工程の再充填段階において、前記鋳造用金型は、前記遮断弁が依然として開いている間、少なくとも閉じたままである、ことをさらに特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記鋳造工程の再充填段階において、前記鋳造用ピストンがその鋳造開始位置に到達した後に、前記鋳造用金型の開口が開始される、ことをさらに特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記鋳造工程の再充填段階において、前記鋳造用ピストンがその弁切換位置に到達した後であって、かつ鋳造開始位置に到達する前に、前記鋳造用金型の開放が開始される、ことをさらに特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記鋳造工程の再充填段階において、前記鋳造用ピストンは弁切換位置で停止し、前記鋳造用金型が開いたときに所与の鋳造用ピストンをトリガーする金型開放位置に前記鋳造用金型が到達するとすぐに、前記鋳造用ピストンは弁切換位置からその鋳造開始位置へと前進する、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記鋳造用ピストンは、それぞれの前の鋳造工程の前記再充填段階で到達した鋳造開始位置から、前記鋳造用金型がまだ完全に閉じていない状態での後続の鋳造工程の前記金型充填段階の初期予備充填ステージに予備充填位置まで前進させられ、その後においてのみ、前記鋳造用金型は完全に閉じられ、前記鋳造用ピストンは充填終了位置まで前進させられる、ことをさらに特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
鋳造用金型（１）と、鋳造用チャンバ（２）と、該鋳造用チャンバ内で軸方向に移動可能に配置された鋳造用ピストン（３）と、前記鋳造用チャンバ内に導く溶融材入口チャネル（４）と、該溶融材入口チャネル内の遮断弁（５）と、前記鋳造用チャンバから前記鋳造用金型に導く溶融材出口チャネル（６）と、を有する、好ましくは請求項１〜８の何れか一項に記載のダイカスト機械を運転操作する方法であって、
金型充填段階においてそれぞれの鋳造工程を実施するため、前記遮断弁が閉じた状態で、前記鋳造用チャンバ内の前記鋳造用ピストンは、鋳造開始位置（ＧＳ）から充填終了位置（ＦＰ）に進められ、その結果、溶融材料（１４）は前記溶融材出口チャネルを介して前記鋳造用金型内に押し込まれ、その後の再充填段階において、前記鋳造用ピストンは前記鋳造開始位置に戻り移動し、その結果、前記遮断弁が開放した状態で、前記鋳造用チャンバには前記溶融材入口チャネルを介して溶融材料が供給される、方法において、
金型充填段階の前の運転操作開始の鋳造工程の予備充填段階における運転操作開始の鋳造工程において、前記遮断弁（５）が閉じた状態で、前記鋳造用チャンバ（２）内の鋳造用ピストン（３）は運転操作開始位置（ＢＳ）から予備充填位置（ＶＰ）に進み、その後、遮断弁を開いて鋳造用ピストンは鋳造開始位置に戻る、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
ダイカスト機械であって、
鋳造用金型（１）と、
鋳造用チャンバ（２）と、
前記鋳造用チャンバに軸方向に移動自在に配置された鋳造用ピストン（３）と、
前記鋳造用チャンバに導く溶融材入口チャネル（４）と、
該溶融材入口チャネル内の遮断弁（５）と、
前記鋳造用チャンバから前記鋳造用金型に導く溶融材出口チャネル（６）と、
前記鋳造用ピストンを制御する制御ユニット（７）と、を備え、
金型充填段階においてそれぞれの鋳造工程を実施するため、前記制御ユニット（７）と前記遮断弁（５）とは、該遮断弁を閉鎖位置（ＶＳ）にもたらすと共に、前記鋳造用チャンバ（２）内で前記鋳造用ピストン（３）を制御し、鋳造開始位置（ＧＳ）から充填終了位置（ＦＰ）に進めるように構成され、溶融材料（１４）を前記溶融材出口チャネルを介して前記鋳造用金型内に押し込み、その後の再充填段階において、前記遮断弁を開放位置（ＶＯ）にもたらすと共に、前記鋳造用ピストンを前記鋳造開始位置に戻り移動するように制御し、前記鋳造用チャンバに前記溶融材入口チャネルを介して溶融材料を供給する、ダイカスト機械において、
前記制御ユニット（７）及び前記遮断弁（５）は、前記鋳造用ピストン（３）が戻り移動によって鋳造開始位置に達する前の前記再充填段階の間に、前記遮断弁を再び閉鎖位置（ＶＳ）にもたらすと共に、前記鋳造用ピストンの更なる戻り移動によって前記溶融材出口チャネル（６）内の溶融材料（１４）を逆吸引するために、前記鋳造用ピストンを制御するように構成され、及び／又は
前記制御ユニット（７）及び前記遮断弁（５）は、さらに鋳造工程運転操作開始の間に、前記遮断弁（５）が閉じた状態での前記金型充填段階の前の、前記鋳造工程運転操作開始の予備充填段階において、前記鋳造用チャンバ（２）内で運転操作開始位置（ＢＳ）から予備の充填位置（ＦＰ）まで進めるために前記鋳造用ピストン（３）を制御し、したがって、前記遮断弁を開放位置（ＶＯ）にもたらして、前記鋳造用ピストンを鋳造開始位置（ＧＳ）に戻り移動するように構成される、ことを特徴とするダイカスト機械。
【請求項１１】
前記遮断弁は遮断制御弁（５S）の形態であり、前記制御ユニットは、前記遮断制御弁（５S）を制御するように構成されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のダイカスト機械。
【請求項１２】
前記制御ユニットによって起動され、前記遮断制御弁を駆動するための弁アクチュエータ（１６）によって特徴付けられる請求項１１に記載のダイカスト機械。
【請求項１３】
前記遮断弁は、閉鎖位置で予荷重がかけられた逆止弁（５R）の形態である、ことをさらに特徴とする請求項１０に記載のダイカスト機械。
【請求項１４】
前記遮断弁の１つ以上の測定された変数を感知するための弁センサユニット（１８）によってさらに特徴付けられる、請求項１０〜１３の何れか一項に記載のダイカスト機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用金型と、鋳造用チャンバと、鋳造用チャンバ内で軸方向に移動可能な態様で配置された鋳造用ピストンと、鋳造用チャンバ内に導く溶融材入口チャネルと、溶融材入口チャネル内の遮断弁と、鋳造用チャンバから鋳造用金型に導く溶融材料出口チャネルと、鋳造用ピストンを制御する制御ユニットと、を有するダイカスト機械に関する。本発明はまた、このようなダイカスト機械の運転操作方法に関し、その方法は、金型充填段階において、それぞれの鋳造工程を実施するために、遮断弁を閉じた状態で、鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンを鋳造開始位置から充填終了位置に進め、その結果、溶融材料が溶融材料出口チャネルを介して鋳造用金型内に押し込まれ、その後の再充填段階で、鋳造用ピストンが鋳造開始位置に戻され、その結果、遮断弁が開いた状態で、溶融材料が溶融材入口チャネルを介して鋳造用チャンバに供給される。
【背景技術】
【０００２】
一般的なタイプ及び類似のタイプのこの種のダイカスト機械、並びに関連する運転操作方法は、一般に、それぞれの鋳造工程又は鋳造サイクルにおいて、鋳造部品とも呼ばれる特定の部品を鋳造するために使用される。本発明のダイカスト機械は以下では単に機械とも呼ばれ、本発明の運転操作方法は特に、金属ダイカスト、例えば、亜鉛、鉛、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鋼、銅、及びこれらの金属の合金などの液体又は部分的に液体の金属溶融材料を鋳造するのに適している。ダイカスト機械は、特に、熱加圧室式ダイカスト機械であってもよい。この実施態様では、鋳造用チャンバは溶融材料容器によって準備された溶融材料槽に浸漬された鋳造用容器内に形成される。
【０００３】
鋳造工程の金型充填段階において、鋳造用ピストンの前進は、対応する鋳造部品を成形するために、鋳造用チャンバ内に位置する溶融材料を、溶融材出口チャネルを介して鋳造用金型によって形成される金型キャビティへ、鋳造用チャンバからの圧力下で押し込む。この点において、金型は通常、固定された金型半体及び可動の金型半体を含み、それらの間に、金型中空空間とも呼ばれる金型キャビティが形成されるか、又は、形成されるこの鋳造用金型、単に金型と同じように、金型キャビティが形成される。典型的な実施において、溶融材料出口チャネルは、入口側において鋳造用チャンバを有する鋳造容器のライザー管領域を含み、出口側において鋳造用容器に取り付けられるマウスピース本体を含み、すなわち、鋳造用チャンバから出た後に溶融材料は金型キャビティの正面の領域で溶融入口に到着し、そこにはライザー管領域及びマウスピース本体を介して、円錐状ゲートとして知られているものが配置される。
【０００４】
再充填段階において、鋳造用ピストンがその充填終了位置からその初期位置、即ち、鋳造開始位置に再び戻り、鋳造用ピストンの戻りは溶融材入口チャネルを介して、鋳造用チャンバに溶融材料を再充填する。したがって、再充填段階は、ピストン戻り段階と呼ぶこともできる。
【０００５】
対応する機械タイプの場合、本ダイカスト機械に特に適しているように、溶融材出口チャネルは溶融材入口チャネルとは別に鋳造用チャンバから出て行く、すなわち、溶融材料入口チャネル及び溶融材出口チャネルは鋳造用チャンバ入口を有する溶融材料のための２つの別々のガイドチャネルを形成し、この鋳造用チャンバ入口で、溶融材入口チャネルは鋳造用チャンバ内に開口し、別の鋳造用チャンバ出口で、溶融材出口チャネルは鋳造用チャンバ外に開口する。この構成は、溶融材入口チャネル及び溶融材出口チャネル内の溶融材料流れの独立した制御を容易にし、溶融材入口チャネル内の溶融材料の流れは、具体的にはそこに配置された遮断弁によって制御することができる。
【０００６】
システム構成に応じて、遮断弁として、純粋に溶融圧力によって作動する逆止弁、又は能動的に駆動可能な遮断弁を使用することができる。後者は、本ケースでは遮断制御弁と呼ばれ、制御ユニットによって制御される。一般的なタイプのダイカスト機械及び関連した運転操作方法において、遮断制御弁が通常、金型充填段階全体の間、閉じたままに保たれ、再充填段階全体の間、開いたままに保たれる。単なる逆止弁と比較して、能動的に制御可能又は駆動可能な遮断弁として、これは、必要に応じて、溶融材入口チャネル内の溶融材料の流れに影響を与えるか、又は調節するという選択肢を提供し、これはまた、鋳造用チャンバ内及び／又は溶融材入口チャネル内の溶融圧力比とは無関係である。
【０００７】
システム構成に応じて、制御ユニットは、ダイカスト機械のすべての制御機能が統合された単一の制御装置、又は複数の単一の制御装置を含み、その各々は特定の機械構成要素を制御及び／又は調整し、好ましくは互いに通信リンクを有する。この場合、通常のように、制御ユニットはハードウェアで少なくとも部分的に、及び／又はソフトウェアとして少なくとも部分的に構成されてもよい。この場合、遮断弁がそのような遮断制御弁によって実施される場合には、制御ユニットは、特に鋳造用ピストンを、より正確には鋳造用ピストンの移動を、任意的には一つ以上の機械要素を、特に遮断制御弁などを制御する。
【０００８】
特許文献１は、システムに関するこのような方法を開示し、システムは、スプールタイプの鋳造用ピストンの代替として知られている、置換型タイプの鋳造用ピストン、及び、鋳造用チャンバへの溶融材入口チャネルの開口部に直接配置された遮断制御弁を有する。スプール型の場合、鋳造用ピストンの外寸法は鋳造用チャンバの内寸法に対応し、ピストンは、鋳造用チャンバ壁に対して密閉される。その結果、この場合、鋳造用ピストンを前進させると、鋳造用ピストンは鋳造用チャンバ内の溶融材料が完全に前方に押し出し、その工程において、それを金型キャビティ内に押し込むために必要な溶融材料に圧力が働く。置換型の場合、鋳造用ピストンの外寸法は鋳造用チャンバの内寸法よりも好適に小さく、従って、鋳造用ピストンはそれが進むと、鋳造用チャンバの溶融材料内に浸漬する。この場合、溶融材料に対する圧力の作用が、溶融材料内に浸漬する鋳造用ピストンの容積の置換効果によってもたらされる。
【０００９】
また、特許文献２は、同様に、一般的タイプのダイカスト機械及び関連した運転操作方法を開示している。この文献において、置換型の前方ピストンと、鋳造用チャンバ内に供給される加圧ガスを有する鋳造用ピストンが使用され、遮断弁が鋳造用チャンバの上流と溶融材入口チャネルの鋳造用容器の下流に関してそれぞれの距離で鋳造用チャンバを有する鋳造用容器に配置されている。金型充填段階では、遮断制御弁は閉じたままになる。再充填段階では、遮断制御弁が開かれ、一定量の加圧ガスを鋳造用チャンバ内に導き、順に、遮断制御弁が開かれる前に、鋳造用チャンバ内の真空の形成を回避し、結果的に鋳造用ピストン部分に引き込まれた溶融材料の噴霧を回避して、前方ピストンの後部に送り込み、大気圧以上の一定量だけ鋳造用チャンバ内のガス圧を高める。再充填段階中に必要量の溶融材料が供給された後、遮断制御弁は再び閉じられる。
【００１０】
ダイカストでは、経済的理由から、サイクル時間、すなわち、できるだけ短いそれぞれの鋳造工程の時間が求められ、鋳造部品の品質に関する理由から、鋳造部品中できるだけ低い空気の割合、すなわち、鋳造部品の最小空気気孔率が求められる。特に、後者の態様を説明するために、特許文献３は金型充填段階の開始時及び／又は実際の金型充填段階の前に、金型がまだ十分に開いていて、溶融材料がライザー管領域及びマウスピース本体領域を満たすときに、金型が閉じられ、鋳造用ピストンが実際の金型充填段階を実行するために再び前進する前に、金型充填段階において、鋳造用ピストンを前進させることを提案している。この文献では、鋳造用ピストンはスプールタイプであり、それ自体が再充填段階中にその背後で戻り移動することによって鋳造用チャンバ入口を開放し、金型充填段階中にそれを越えて前進することによって鋳造用チャンバ入口を遮断するという点で、鋳造用ピストンは閉鎖部材として機能する。
【００１１】
このタイプのダイカスト機械において、一般に考慮されるさらなる態様は、特に、鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンのストローク移動の結果として、鋳造用ピストン及び鋳造用チャンバの反対側に位置する壁の摩耗効果の最小化、特に、それがスプールタイプである場合、並びに、マウスピース本体への結合のために、ゲートを有する出口側で金型キャビティに開口する金型側溶融材チャネル構造の入口側インタフェースを従来通りに形成する、円錐状ゲートの領域における溶融液滴の望ましくない形成の防止である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許第０５７６４０６（Ｂ１）号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第３２４８４２３（Ａ１）号明細書
【特許文献３】欧州特許第１２８４１６８（Ｂ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、特に鋳造部品において比較的短い鋳造サイクル時間及び／又は比較的少ない空気気孔率を達成する点、及び／又は鋳造用ピストン及び鋳造用チャンバの摩耗傾向が比較的低い点、及び／又は円錐状ゲート領域における溶融材料液滴の形成を回避する点で、上述の従来技術を上回る利点を提供する、冒頭に述べたタイプのダイカスト機械及び関連する運転操作方法を提供するという技術的課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、請求項１又は９の特徴を有するダイカスト機械の運転操作方法及び請求項１０又は１１の特徴を有するダイカスト機械を提供することによって、この課題を解決する。本発明の有利な改良は、従属請求項に特定されている。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、請求項１は、鋳造工程の再充填段階において、鋳造用ピストンがその戻り移動によってその鋳造開始位置に到達する前に、前に開いた遮断弁が閉じられ、鋳造用ピストンの更なる戻り移動の結果として、溶融材出口チャネル内の溶融材料が逆吸引される、すなわち、溶融材出口チャネルから部分的に鋳造用チャンバに逆吸引される。遮断閉鎖弁の閉鎖は、遮断制御弁の場合には制御ユニットによって、例えば、逆止弁の場合には予圧スプリングのような閉鎖位置に弁を予圧する予圧要素によって、能動的に実施されてもよい。従って、この運転操作方法では、再充填段階の初期ステージにおいて、鋳造用ピストンが後方に移動するときに遮断弁が最初に開かれ、その結果、鋳造用チャンバが溶融材入口チャネルを介して溶融材料で充填され、一方、再充填段階の残りのステージにおいては遮断弁が閉じられ、これに伴い、鋳造用ピストンのさらに後方の移動が溶融材出口チャネルにおいて溶融材料を逆吸引することが可能となる。開放の目的として、遮断制御弁として実装される場合、遮断弁は割り当てられた制御ユニットによってその開放位置に制御され、逆止弁として実装される場合、遮断弁は鋳造用チャンバ内の溶融材料の負圧によって制御される。
【００１６】
本発明によるこの手順は、有利には溶融材入口チャネルを介した鋳造用チャンバへの溶融材料の必要な再充填と、溶融材出口チャネルにおける溶融材料の部分的な逆吸引とを組み合わせる。その工程において、充填段階の後、溶融材出口チャネル内の非凝固溶融材料は好ましくは鋳造用チャンバ又は上流溶融材料槽内に存在する溶融材料充填液位まで完全には逆吸引されない。むしろ、遮断弁が閉鎖される時間及び／又は鋳造用ピストンの関連する位置を対応して選択することによって設定及び／又は事前定義することができる程度まで、溶融材出口チャネル内にその前部領域まで残すことができる。したがって、後続の鋳造工程において、溶融材出口チャネル内のこの充填液位まで最初に前進させる必要はない。
【００１７】
本発明によるこの手順はこれらの特性のために、いくつかの利点を提供する。このようにして、互いに続く鋳造工程のサイクル時間を短縮することができる。同様に、鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンの移動ストロークを減少させることができ、その結果、関連する摩耗効果を最小限に抑えることができる。このように、通常のピストンリングを含む鋳造用チャンバ及び鋳造用ピストンの摩耗に影響される部分における摩耗は例えば、鋳造用ピストンが溶融材入口チャネルのための遮断部材として機能する従来のシステムと比較して、本発明によるこの手順によってもかなり低減されるが、これは鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンの戻り移動中に生じる負圧を、必要に応じて、遮断弁を適切に制御及び／又は切り換えることによって、はっきりと低く保つことができるからである。溶融材出口チャネルは互いに追従する鋳造工程間に溶融材料をほぼ充填したままとすることができるので、それぞれの鋳造工程の開始時には空気がそれに応じて小さな程度に溶融材出口チャネルの前部に存在し、その結果、製造される鋳造部品の空気気孔率を著しく低減することができ、それに応じて製造される鋳造部品の品質をかなり向上させることができる。
【００１８】
溶融材出口チャネル内の非凝固溶融材料の逆吸引は、制御可能及び／又は監視可能な程度、すなわち制御可能及び／又は所定の量で、ダイカスト機械及び／又はその成形工具の円錐状ゲートの領域、すなわち湯口又は溶融材出口チャネル又はマウスピース本体の移行部又は出口で、後続のマウスピースノズル又はマウスピースチップまで、溶融材料を溶融材出口チャネルの出口領域から多かれ少なかれ逆吸引することによって、溶融材料液滴の望ましくない形成を非常に有利に防止することを可能にする。逆吸引の程度はダイカスト機械の要件及び条件に応じて、適切に設定又は事前定義されてもよく、すなわち選択されてもよく、好都合には一方では前記溶融材料液滴の形成が確実に防止され、他方では溶融材料が依然として比較的前方に、すなわち、好ましくは溶融材出口チャネルの前方に位置する前方領域又は領域に残るような方法である。
【００１９】
有利な実施態様では、この点で、溶融材料は、一方では、溶融材料が残るのに十分な距離で逆吸引される。すなわち、溶融材料は、前方領域から離れた溶融材出口チャネル内で、又は前記溶融材出口チャネルの前方領域の比較的遠くに位置する領域で利用可能である。しかし、他方において、溶融材料は、所定の距離で溶融材出口チャネルの後方に位置し、相対的には短い距離で、例えば、円錐状ゲート又は溶融材出口チャネルの出口から、例えば、約５ｍｍ〜１００ｍｍの特定の比較的短い距離に配置される。そうでなければ、溶融材液滴が、特に、この出口から、又は既存のシステムに応じてこの出口のすぐ後方に位置する溶融点から所定の距離で形成される。そして、相対的に液体のままである溶融材料は、既に凝固しているか又は部分的に凝固している溶融材料から、円錐状ゲート内又は金型内で中断される。必要条件、融点材料の粘度、及び／又は機械のシステム構成に依存して、例えば、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、好ましくは例えば、約３０ｍｍ〜約４０ｍｍの間で、依然として、既に凝固しているか、又は部分的に凝固している溶融材料から中断されて液体のままである。ダイカスト機械の対応する典型的な実施形態において、遮断弁が閉じられる鋳造用ピストンの位置から鋳造開始位置までの、この目的のために必要とされる鋳造用ピストンのバックストロークは１ミリメートルから数ミリメートルの範囲、例えば約２ｍｍから２０ｍｍの間である。
【００２０】
また、逆吸引は、鋳造用ピストンのストロークの移動が、金型充填段階の第１ステージにおいて、鋳造用ピストンが溶融材料を金型へ押し込む前に鋳造用ピストンを加速するために、その後の鋳造工程において使用され、その結果、金型への溶融材料が提供される。これは、主に、湯口がないか、又は比較的小型湯口のみを有する型の場合にも好都合であり得る。
【００２１】
逆吸引のさらなる利点は、鋳造部品へのゲートが湯道内のまだ部分的に液体の材料の前に固化する用途の場合にもたらされ得る。その場合、まだ凝固していない溶融材料を円錐状ゲートから逆吸引することが可能であり、その結果、前記溶融材料は再び溶融される必要がない。金型及び他の条件に応じて、これは、金型に導入される溶融材料の量に対して、例えば約５％までの溶融材料の割合であってもよい。
【００２２】
本発明の改良態様において、再充填段階では、鋳造用ピストンは、遮断弁が依然として開いている前の期間よりも低い速度で遮断弁が閉じられている期間に、戻り移動される。言い換えれば、この場合、遮断弁が開いているときに、遮断弁が最初の再充填ステージよりも低い速度で閉じられているときに、鋳造用ピストンが最終的な逆吸引工程の間に戻される。この再充填段階における鋳造用ピストンの非一定速度プロファイルの選択は、溶融材料を有する鋳造用チャンバの迅速な初期再充填と、それに続く適度に遅い逆吸引工程及び鋳造開始位置に到達する鋳造用ピストンとを有利に組み合わせる。
【００２３】
本発明の改良において、鋳造工程の再充填段階において、鋳造用ピストンがその戻り移動によって弁切換位置に到達すると直ちに、以前に開いた遮断弁が閉じられる。遮断制御弁の場合、これはこの時点で能動的に制御される弁切り換えによって実行されてもよく、逆止弁の場合、例えば、鋳造用ピストンが弁切り換え位置で停止され、及び／又は閉鎖した金型が開放され、したがって、鋳造用チャンバ内にさらなる溶融材料の負圧が生成されず、その結果、逆止弁は自動的にその閉鎖位置にリセットするように移動する。この方法は、遮断弁を、鋳造用ピストンの位置に依存して、より正確には、特定の位置に到達することに依存して、本願の場合では弁切換位置又は他の弁逆戻り置に依存して、その開放位置からその閉鎖位置に切り換えるようにさせる。遮断弁の閉鎖は溶融材入口チャネルを介して溶融材料の鋳造用チャンバへの供給を終了し、従って、溶融材料は、その弁切換位置からその鋳造開始位置に到達するまでの鋳造用ピストンの更なる戻り移動によって、溶融材出口チャネルから鋳造用チャンバ内に所望の程度まで再吸引され得る。逆止弁の場合、この時間帯の遮断弁の望ましくない開口部は例えば、鋳造用ピストンが再びその弁切換位置から出て戻る前に金型が開放されるというように、防止することができる。代替実施形態では、鋳造工程の再充填段階の間に遮断弁をその開放位置からその閉鎖位置に逆転させるため、例えば、充填段階の開始時から、又は鋳造用ピストンの戻り移動の開始時から、これに所定の時間の経過によって、異なる方法でトリガーされる。
【００２４】
本発明の発展形態では、鋳造用ピストンの弁切換位置と鋳造開始位置との間の行程距離を可変に予め定めることができる。この手段は、異なるシステム条件に柔軟に応じることを可能にする。鋳造用ピストンの弁切換位置と鋳造開始位置との間のストローク距離は、充填終了位置と鋳造開始位置との間の距離、従って、溶融材出口チャンネルにおける溶融材料の逆吸引の程度によって与えられる、全鋳造用ピストンストロークに対するその弁切換位置からその鋳造開始位置への鋳造用ピストンの最終戻り移動の比率を決定する。このストローク距離は、当然のことながら、ゼロより大きく、鋳造用ピストンストローク全体、すなわち、充填終了位置と鋳造開始位置との間のストローク距離より小さく、それぞれの使用状況の条件に対応するそれぞれの所望の値又は値に、例えば、ダイカスト機械の条件又はシステム条件に応じて、約２ｍｍ〜２０ｍｍの間の値、より具体的には約４ｍｍ〜８ｍｍの間の値に設定することができ、対応する実施形態における前記値は、鋳造用ピストンストローク全体の最大でも半分又は最大でも３分の１又は最大でも４分の１以下である。溶融材出口側チャネルにおける溶融材料の逆吸引の範囲は、弁切換位置と鋳造開始位置との間のストローク距離が増加することにつれて増加する。より短いストローク距離の選択が溶融材出口側チャネルにおいて逆吸引される溶融材料の量を減少させる。弁切換位置と鋳造用ピストンの鋳造開始位置との間のストローク距離は、例えば、ダイカスト機械において交換可能に使用される異なる金型に対して異なるように選択されてもよい。代替の実施形態において、可変調整が必要でない場合、このストローク距離は、不変の態様で予め定義され得る。
【００２５】
本発明の発展において、鋳造工程の再充填段階において、鋳造用ピストンは再びその鋳造開始位置に移動する前に、停止期間の間、弁切換位置に保持される。鋳造用ピストンの戻り移動のための停止期間は、遮断弁をその開放位置からその閉鎖位置に切り換え、必要に応じて金型を開くために使用することができる。その結果、遮断弁は、溶融材料が溶融材入口チャネル内、したがって遮断弁を通って移動せず、溶融材料が溶融材入口チャネルで静止している期間中に、切り換えられる。停止期間は例えば、開放位置から閉鎖位置への切り換えに遮断弁が必要とする期間、及び／又は金型を開放するために必要とされる期間に応じて、その時間的持続時間に関して適切に設定されてもよく、任意選択で、停止期間の可変的に変更可能な仕様を提供することも可能である。代替の実施形態では、遮断弁が鋳造用ピストンの戻り移動を中断することなく、すなわち、鋳造用ピストンがその弁切換位置に到達した後にその戻り移動で完全に停止されることなく、その開放位置からその閉鎖位置へと切り換えられる。
【００２６】
本発明の改良形態では、鋳造工程の再充填段階において、金型は少なくとも遮断弁が依然として開いている限り、閉じたままである。この手段は鋳造用チャンバが鋳造用ピストンの戻り移動によって溶融材入口チャネルを介して溶融材料で再充填されるが、遮断弁がその開放位置にある場合には溶融材出口チャネル内の溶融材料のかなりの逆吸引は行われないという結果をもたらす。次いで、金型は依然として閉じられており、一般にこの時点で既に少なくとも部分的に凝固している鋳造部品を収容しているので、前記金型を介して溶融材出口チャネルにはかなりの量の空気が入ることができず、したがって、再充填段階のこの初期ステージでは、溶融材料が溶融材出口チャネルから鋳造用チャンバ内に依然として逆吸引されない。別の実施形態では金型は既に開放されており、及び／又はいずれの場合にも、遮断弁が依然として開放されている間に金型の開放が開始されている。
【００２７】
本発明の発展において、特に遮断制御弁は遮断弁として使用されている場合に適した発明は、鋳造工程の再充段階において、鋳造用ピストンが金型開始位置に到達した後に金型の開放が開始される。この手順は本質的に、鋳造用ピストンが鋳造開始位置に到達するまで、溶融材出口チャネル内の溶融材料の逆吸引をもたらす。弁切換位置から鋳造用ピストンの戻り移動の結果、それが到達すると、遮断制御弁が閉じられ、鋳造開始位置に入ると、鋳造用ピストンはまず対応する負圧を構成し、金型の開放が始まった後、次いで、溶融材料は、関連する負圧効果によって対応する程度まで、溶融材出口チャネルから鋳造用チャンバ内に逆吸引される。
【００２８】
本発明の代替的発展形態において、鋳造工程の再充填段階において、鋳造用ピストンがその弁切換位置に到達した後、そしてそれがその鋳造開始位置に到達する前に、金型の開放が開始される。この手順では、鋳造用ピストンが鋳造開始位置に更に戻る移動中に、溶融材料は、溶融材出口チャネルにおいて、又は溶融材出口チャネルから鋳造用チャンバへ逆吸引されることができる。当然のことながら、対応する実施形態において、金型の開放は、その弁切換位置からその鋳造開始位置への鋳造用ピストンの戻り移動中に、所望の時点で開始することができ、対応する実施形態ではさらに代替的に、鋳造用ピストンがその弁切換位置に到達し、遮断弁が閉鎖される前に、さらにすでにその代替的に開始することができる。
【００２９】
本発明の更なる開発形態において、鋳造工程の再充填段階では、鋳造用ピストンがその弁切換位置で停止され、金型が開放されたときに鋳造用ピストンをトリガーする金型開放位置に到達するとすぐに、金型はその弁切換位置から鋳造開始位置へと進む。この実施形態では、弁切換位置で停止した後の鋳造用ピストンのさらなる戻り移動が、特に、鋳造用ピストンが設定された鋳造用ピストンをトリガーする金型開放位置によって規定される所定の範囲だけ金型が開放されるまで、鋳造用ピストンがその鋳造開始位置まで前進しないように、金型の開放工程に適合される。その結果、鋳造工程の再充填段階の最終ステージにおける溶融材出口チャネル内の溶融材料を逆吸引する工程をさらに最適化することができる。代替の実施形態では、鋳造用ピストンの戻り移動が金型の現在の開放位置を考慮することなく行われるが、ただし、このための用途に関連する要件がないことを条件とする。
【００３０】
本発明の改良形態では、鋳造用ピストンがそれぞれの前の鋳造工程の再充填中に到達した鋳造開始位置から、後続の鋳造工程の金型充填段階の初期予備充填ステージ中に予備充填位置まで前進させられ、金型はまだ完全に閉じられておらず、その後にのみ、鋳造用金型は完全に閉じられ、鋳造用ピストンはこの予備充填位置からその充填終了位置までさらに前進させられる。その結果、それぞれの前の鋳造サイクルの再充填段階の間に溶融材料の逆吸引のために溶融材出口チャネルの前部領域に入った空気はまだ完全に開いているか、又は少なくとも部分的に開いている金型を介して、それぞれの現在の鋳造サイクルの開始時に急速に逃げることができ、その後、金型は完全に閉じられ、溶融材料による金型の実際の充填が行われる。
【００３１】
本発明のさらなる態様によれば、請求項９が対象とされ、請求項１の第１の言及された態様に加えて、又は代替として提供されてもよく、動作開始鋳造工程の間に、金型充填段階の前の動作開始鋳造工程の予備充填段階において、遮断弁が閉じられ、鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンは動作開始位置から所与の予備充填位置に進められ、次いで、遮断弁が開いているときに、鋳造開始位置に戻される。要件及び使用状況に応じて、金型はこの予備充填段階の前又は開始時に既に閉じることができ、あるいは、代替として、この予備充填段階における鋳造用ピストンの前進中に依然として開いたままにすることができ、鋳造用ピストンの戻り移動の前又は遮断弁が開いたときにのみ閉じることができる。第１の場合にはさらなる対策を講じることなく、この予備充填運転操作中に、溶融材料が未だ開放している金型を介して不用意に出て行くことはないことが保証される。後者の場合には予備充填工程によって溶融材出口チャネルから押し出される空気が未だ開放している金型を介してより迅速に逃げることができる。
【００３２】
本発明に係る手順は、複数の同一鋳物部品を鋳造工程又は鋳造サイクルの特定の金型によって鋳造するためのダイカスト機械の周期的に繰り返される鋳造工程で、例えば、ダイカスト機械上での金型又は鋳造ツールの組み立て後に、又は特定の組み立てられた金型を有するダイカスト機械の再スタート後に、開始される場合に有利に使用できる、特定の動作開始手段を構成する。
【００３３】
換言すれば、運転操作開始鋳造工程は、機械の運転操作開始後に所望の鋳造部品を製造するための第１の鋳造工程又は鋳造サイクルを構成する。このような運転操作開始時には、溶融材料が溶融材出口チャネルの前部領域にはまだ配置されておらず、むしろ、溶融材出口チャネルの後部領域に、例えば、鋳造用チャンバ又は鋳造用チャンバを収容する鋳造用容器が浸漬される溶融材料槽の溶融材料充填液位の高さまで、多くても配置されている。具体的な運転操作開始時の鋳造工程は金型充填段階が開始されると、鋳造用ピストンがその充填終了位置の方向にその鋳造開始位置から外れて進むという点で、溶融材料を金型内に押し込むために、溶融材料がすでに次々と続く多くの鋳造工程の最初のために、溶融材料が溶融材出口チャネルの前方領域に存在することを保証する。
【００３４】
この目的のために、この金型充填段階の前に、動作開始鋳造工程の予備充填段階において、鋳造用ピストンはこの時点に位置するその動作開始位置から、最初に予備充填位置にのみ進められ、遮断弁は閉鎖されたままであり、その結果、鋳造用チャンバからの溶融材料は、溶融材出口チャネルに押し込まれ得る。鋳造用ピストンの予備充填位置はそれに到達したときに、溶融材料が溶融材出口チャネルを所望の所定の程度まで充填したという事実によって決定される。その後の遮断弁の開放及び鋳造用ピストンのその予備充填位置からその鋳造開始位置への戻り移動は、動作開始位置又は鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストンのさらに前方の、動作開始位置と予備充填位置との間の位置に対応することができ、鋳造用チャンバから溶融材出口チャネル内に予め押し込まれた量の溶融材料を溶融材入口チャネルを介して再び鋳造用チャンバに再充填する。
【００３５】
機械の動作開始後の後続の第１の鋳造工程について、このようにして、溶融材出口チャネルの前方領域まで既に利用可能である溶融材料に関する同じ又は類似の条件が、機械の開始された鋳造動作における後続のさらなる鋳造工程に関して存在する。換言すれば、この場合、溶融材出口チャネル内の溶融材料は既に、この第１の鋳造工程のために、その前部領域まで、例えば、ライザー管部分の全容積において、及び溶融材出口チャネルの隣接するマウスピース本体部分の容積において、マウスピース本体の前端領域まで、したがって、溶融材料が鋳造用チャンバに供給される割り当てられた溶融材料槽液位よりも有意に上まで利用可能である。このことは、この特異な予備充填のおかげで、運転操作開始時に、その後の実際の金型充填段階に必要な鋳造用ピストンストロークを、運転操作開始後の最初の鋳造サイクルのために、既に著しく低減できるという利点をもたらす。代替の実施形態では、この予備充填手段の代わりに、機械の運転操作開始後に、最初の鋳造工程が運転操作開始時に、それに対応して、さらなる鋳造工程のそれよりも長い、鋳造用ピストンの鋳造ストロークで実施される。
【００３６】
本発明に係るダイカスト機械の場合、金型充填段階でそれぞれの鋳造工程を行うことを目的として、制御ユニットと遮断弁とは遮断弁を閉鎖位置にもたらすように、そして、鋳造用チャンバ内で鋳造用ピストンを制御するように構成され、鋳造開始位置から充填終了位置へ進め、溶融材出口チャネルを介して溶融材料を金型内に押し込む。その後の再充填段階において、まず遮断弁を開放位置にして、鋳造用ピストンを制御して鋳造開始位置に戻し、溶融材入口チャネルを介して溶融材料を鋳造用チャンバに送り込む。
【００３７】
制御ユニット及び遮断弁はさらに、鋳造用ピストンがその戻り移動によって鋳造開始位置に到達する前に、再充填段階中に依然として遮断弁を再び閉鎖位置にもたらし、鋳造用ピストンが鋳造用ピストンのさらなる戻り移動によって溶融材出口チャネル内の溶融材料を逆吸引するように鋳造用ピストンを制御し、及び／又は動作開始鋳造工程中に鋳造用ピストンを制御して、鋳造用チャンバを動作開始位置から動作開始鋳造工程の予備充填段階中に予備充填位置に前進させ、その後、遮断弁を開放位置にもたらし、鋳造用ピストンを鋳造開始位置に戻すように制御するように構成される。
【００３８】
結果として、このダイカスト機械は特に、本発明による運転操作方法の上述した態様を実施するのに適している。
【００３９】
本発明の改良形態では、遮断弁は遮断制御弁の形態であり、制御ユニットは遮断制御弁を制御するように構成される。これにより、制御ユニットによって、特に、鋳造工程の過程でそれをそれぞれ所望の開放位置又は閉鎖位置にするために、遮断弁を能動的に制御することができる。
【００４０】
本発明の発展形態では、ダイカスト機械が制御ユニットによって作動される、遮断制御弁を作動させるための弁アクチュエータを含む。アクチュエータは制御ユニットと遮断弁との間のリンク要素として機能し、例えば電気式、磁気式、油圧式、空気圧式又は機械式のような、制御ユニットの種類及び遮断弁に応じて適切に選択され得る。代替として、弁作動機能性は例えば、制御ユニット内に直接統合されてもよい。
【００４１】
本発明の改良形態では、遮断弁がその閉鎖位置に予め装填された逆止弁の形態である。これは、遮断制御弁としての実装の代替案を構成する。この場合、遮断弁は、それに作用する溶融材料の圧力、特に鋳造用チャンバ内の溶融圧力に依存して制御又は作動する。
【００４２】
本発明の改良形態では、ダイカスト機械が遮断弁の１つ又は複数の測定変数を感知するための弁センサユニットを含む。これは、例えば、弁センサユニットを介して制御ユニットに遮断弁の現在位置に関するフィードバックを与えるために、及び／又は遮断弁がエラーのない方法で動作するかどうか、及び／又は遮断弁がどの使用状態にあるか、及び遮断弁が例えばメンテナンスを必要とするかどうかに関する情報を提供する弁診断情報を提供するために使用することができる。
【００４３】
図面には、本発明の有利な実施形態が示されている。本発明のこれらの実施形態及びさらなる実施形態は、以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は遮断弁として遮断制御弁を有するダイカスト機械の本願の主要部分の縦断面図を示す。
【図２】図２は図１のダイカスト機械の運転操作方法を運転操作開始から示す流れ図である。
【図３】図３は、第１の鋳造サイクルの金型充填段階の初期において、図２の方法にしたがう機械の運転操作中の図１の図を示す。
【図４】図４は金型充填段階中の図３からの図を示す。
【図５】図５は、金型充填段階が終了後、第１の鋳造サイクルの再充填段階の初期における図３からの図を示す。
【図６】図６は、再充填段階中の図３からの図を示す。
【図７】図７は、溶融材料を有する鋳造用チャンバの再充填が終了した後の図３からの図を示す。
【図８】図８は溶融材料再充填運転操作に続く溶融材料の逆吸引工程中の図３からの図を示す。
【図９】図９は第１の鋳造サイクルの最後に向かう図３からの図を示す。
【図１０】図１０は第２の鋳造サイクルの金型充填段階の最後における図３からの図を示す。
【図１１】図１１は最初の運転操作後の様々な初期予備充填ステージにおいて、図１からのダイカスト機械のための運転操作方法を示す流れ図である。
【図１２】図１２は、初期予備充填ステージの最初において、図１１からの方法による機械の運転操作中の図３からの図を示す。
【図１３】図１３は、鋳造用チャンバに溶融材料を再充填する最初の予備充填段階の後の時点での図１２からの図を示している。
【図１４】図１４は、図１１からの方法の変形態様における最初の鋳造サイクルの、最初の予備充填段階に続く、金型充填段階の終わりにおける図１２からの図を示す。
【図１５】図１５は、それぞれの鋳造サイクルの金型充填段階の前に周期的に繰り返される予備充填を伴う変形態様における図１からのダイカスト機械の運転操作方法を説明するための流れ図を示す。
【図１６】図１６は、遮断弁として逆止弁を備えたダイカスト機械の変形態様についての図１からの図を示しています。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図２、１１及び１５は、流れ図でダイカスト機械を動作させるための発明の方法の種々の有利な変形態様を示す。図１、図３〜図１０及び図１２〜図１４、並びに図１６は、本発明による方法によって動作させることができる、本発明による２つの実施形態におけるダイカスト機械の主要部分を概略的に示している。このダイカスト機械は特に、亜鉛、鉛、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鋼、銅、及びこれらの金属の合金などの、液体又は部分的に液体の金属溶融材料をダイカストするための熱加圧室式タイプの１つであってもよい。このために、このダイカスト機械は、特に固定金型半体１ａと可動金型半体１ｂとを有する鋳造用金型１と、鋳造用チャンバ２と、鋳造用チャンバ２内を軸方向に可動式に配置された鋳造用ピストン３と、鋳造用チャンバ２内に導く溶融材入口チャネル４と、溶融材入口チャネル４内の遮断弁５と、鋳造用チャンバ２から鋳造用金型１に導く溶融材出口チャネル６と、制御ユニット７と、を備えている。
【００４６】
図１、３〜１０、１２〜１４の例では、遮断弁５が遮断制御弁５Sとして構成されており、即ち、制御ユニット７が直接又は例示したように、任意の弁アクチュエータ１６により活性化される遮断弁として構成されている。弁アクチュエータ１６はこのような弁自体を作動させるための当業者に知られているように、従来型の任意の所望のアクチュエータであってもよい。この点に関し、要求事項及び使用状況に応じて、アクチュエータ１６は特に、従来の電気的に作動する、油圧的に作動する、空気圧的に作動する、又は機械的に直接作動するアクチュエータ型、又はレバーシステム等により機械的に作動するアクチュエータ型のいずれであってもよい。この点、要件及び使用状況に応じて、弁アクチュエータ１６は純粋にバイナリーマナーで（２者択一的に）作動し、第１の開放位置と第２の閉鎖位置との間だけで遮断弁５を切り換えするアクチュエータタイプであってもよく、あるいは比例アクチュエータタイプであってもよく、これは遮断弁５を連続的に又は複数のステージで開くことができ、すなわち、遮断弁５を、その完全に開放位置とその完全に閉鎖位置との間の１つ又は複数の部分的な開放位置にさせ、そこに保持することもできる。この目的のために、弁アクチュエータは必要に応じて、例えば、可変的に設定可能なエンドストップを備えてもよく、これは、手動又は自動で調節することができる。図１に対応する概略図において、図１６は、遮断弁５が逆止弁５Rとして構成されている点で図１とは異なるダイカスト機械の変形態様を示している。
【００４７】
この場合、制御ユニット７は機械の様々な構成要素を制御及び／又は調整するためのダイカスト機械の全ての制御要素を包含することを意味すると理解され、そのために、制御ユニット７はシステム構成に応じて、全ての制御機能が統合された単一の制御装置、又は各々が特定の機械構成要素を制御及び／又は調整し、好ましくは互いに通信接続を有する複数の個々の制御装置を含むことができる。同様に、通常のように、制御ユニット７は、少なくとも部分的にハードウェアで、及び／又は少なくとも部分的にソフトウェアとして構成されてもよい。制御ユニット７の全ての機械制御機能を示すために、純粋に記号的に、かつ代表的な方法で示されているのは制御ユニット７から鋳造用金型１へ、鋳造用ピストン３へ、及び遮断弁５の弁ロッド５ｄへそれぞれ導く起動矢印７ａ、７ｂ、７ｃであり、これらの機械構成要素に属する制御機能は本件において主要な関心事である。簡略化のために、制御ユニット７の概略図は図１にのみ示されており、対照的に、図３〜１０及び１２〜１４では省略されている。
【００４８】
以下により詳細に言及されない限り、制御ユニット７及び言及された機械構成要素の残りの両方はそれ自体が従来のものであり、当業者によく知られている構造を有し、したがって、ここではさらなる説明を必要としない。例えば、図１に見られるように、示された例では鋳造用チャンバ２がこの点で慣用的である鋳造用ユニットの鋳造用容器８内に形成され、鋳造用容器８は鋳造運転操作作業中に従来の溶融材料容器１０内に配置された溶融材料槽９内に浸漬される。
【００４９】
図示の例では、遮断弁５が弁ハウジング本体５ａによって鋳造用容器８上に保持されている。弁ハウジング本体５ａには代替として、鋳造用容器８上の異なる位置に、溶融材入口チャネル４のための入口４ａの形態の１つ以上の入口開口部が配置され、すなわち、溶融材料１４は溶融材料槽９から入口４ａを介して溶融材入口チャネル４内に通過することができる。遮断弁５は具体的には溶融材入口チャネル４内に固定弁座５ｂ及び可動弁閉鎖体５ｃを備えて配置され、弁閉鎖体５ｃが固定弁座５ｂに対して軸方向に静止し、弁ロッド５ｄによってそれから離れるように移動することが可能である。すなわち、遮断弁５をそれぞれ閉鎖及び開放するために、例えば図１に示される開放位置ＶＯと、例えば図３に示される閉鎖位置ＶＳとの間で切り換えることが可能である。この点において、弁構成及び／又は作動状況に応じて、開放位置ＶＯは、弁の完全な開放位置又は部分的な開放位置であってもよい。代替の実施形態では図示しないが、遮断弁５は鋳造用ピストン３内に配置され、この場合、溶融材入口チャネル４は鋳造用ピストン３を介して導く、特に、それ自体公知のように、導く。
【００５０】
図１、図３〜図１０及び図１２〜図１４の機械構成においてすでに述べたように、遮断弁５の切り換え、すなわち遮断制御弁５Sは任意の弁アクチュエータ１６を介して制御ユニット７によって行われる。図１６の機械構成では遮断弁５、すなわち逆止弁５Rの切り換えは鋳造用チャンバ２内の溶融圧力に応じて行われ、逆止弁５Rは従来型の予圧ユニット１７によって閉鎖位置ＶＳに付勢される。鋳造用チャンバ２内に相応の溶融材料の負圧が存在する場合には、逆止弁５Rが予圧ユニット１７の予圧に抗してこの負圧によって閉鎖位置ＶＳから開放位置ＶＯに移動される。溶融材料の負圧がもはや存在しなくなるとすぐに、逆止弁５Rは、予圧ユニット１７の作用によってその閉鎖位置ＶＳに自動的に戻る。予圧ユニット１７は、例えば、対応して設計され配列された圧縮ばね又は引張ばねのような予圧ばねによって実施されてもよく、図１６の予圧ユニット１７は、純粋に一例として、かつ引張ばねの例示によって概略的に表されている。
【００５１】
溶融材出口チャネル６は、鋳造用容器８内に形成されたライザーチャネル領域及び／又はライザー管部分６ａを介して鋳造用チャンバ２から従来の方法で導かれ、次いでマウスピース本体６ｂを介して金型１の領域に続く。この目的のために、同様に従来の方法で、マウスピース本体６ｂは入口側でマウスピース取付具１１に結合され、これにより、ライザー管部分６ａは鋳造用容器８の外側に開口し、金型キャビティ１３の前の固定金型半体１ａ内の円錐状ゲート１２の領域で出口側に導かれ、これは、鋳造用金型１が閉じられるとき、２つの金型半体１ａ、１ｂによって形成され、製造される鋳造部品に依存して設計される。
【００５２】
図２はダイカスト機械の動作開始時、即ち、互いに続く対応する数の鋳造工程又は鋳造サイクルで所望の数の同一鋳造部品を鋳造する目的で機械を始動した後、本発明による動作方法を例示的な実施形態の変形態様で図示する。図１及び図３〜図１０は図２の変形実施形態による動作中の異なる動作ステージにおける機械を概略的に示している。この点に関して、図３〜図１０の機械は単純化のために図１の実施形態にのみ示されているが、以下の関連する説明は特に言及しない限り、図１６の機械構成にも同様に当てはまる。
【００５３】
図２の初期運転操作ステージＢ１では、機械は運転操作開始時に基本状態にある。図１は、基本状態でまだ開いている金型１が既に閉じた状態で示されていることを除いて、この運転操作ステージＢ１における機械を示している。それに応じて鋳造用ピストン３は運転操作開始位置ＢＳに配置される。遮断弁５は依然として開いており、従って溶融材料１４は溶融材料槽９の溶融材料槽液位９ａの高さまでどこにでも存在する。特に、溶融材料１４はまた、溶融材料槽液位９ａに対応する同一の溶融材料槽液位ＳＨで溶融材出口チャネル６内に位置し、溶融材料１４は例えば、ライザー管部分６ａの中央又は前部領域まで、かつマウスピース本体６ｂまでは延びていない。
【００５４】
図２の後続の運転操作ステージＢ２において、第１の鋳造サイクルが開始され、これのために関連する金型充填段階が実施される。このために、まず、金型１を閉じ、遮断弁５をその開放位置ＶＯからその閉鎖位置ＶＳにし、及び／又はそこに保持する。これは、制御ユニット７によって制御される遮断制御弁５Sの形態であるか、又は予圧ユニット１７によって自動的に制御される逆止弁５Rの形態であるかにかかわらない。図３は、この時点での機械を示す。この後、鋳造用ピストン３は運転操作開始位置ＢＳから充填終了位置ＦＰまで、すなわち図１、図３〜図１０及び図１２〜図１４の各々において下方に進み、その結果、溶融材料１４が溶融材出口チャネル６を介して鋳造用金型１内に鋳造用チャンバ２から押圧される。鋳造用ピストン３の前進移動は、関連する移動方向矢印ＧＶによって対応する図に記号で示される。溶融材出口チャネル６内の溶融材料の流れは対応する流れ矢印によって図４に示され、図４はこの金型充填段階の最後における機械を示し、これは既知の方法で、追加の増大した追従又は保持圧力が金型１内の溶融材料１４に加えられる追従又は保持圧力段階として知られているものを含むことができる。
【００５５】
図２の運転操作ステージＢ３では、金型充填段階が終了し、再充填及び／又はピストン戻り段階が続く。この目的のために、遮断弁５は、閉鎖位置ＶＳからその開放位置ＶＯに切り換えられ、鋳造用ピストン３は充填終了位置ＦＰから後退する、すなわち、関連する図の上方に移動する。遮断弁５の切り換えは、遮断制御弁５Sの場合には制御ユニット７によって、逆止弁５Rの場合には鋳造用ピストン３の戻り移動によって鋳造用チャンバ２内に生成される溶融材料の負圧によって制御される。ここで、当然ながら、機械の種類に応じて、鋳造用ピストン３の前進又は戻り移動は、図示の例のように垂直方向ではなく、垂直方向に対して垂直又は傾斜して配向されてもよいことに言及すべきである。金型１は、最初は閉じたままであり、いわゆる冷却時間が経過し、その間に金型キャビティ１３内の溶融材料１４が冷却され、その結果、そこで凝固する溶融材料１４が所望の鋳造部品１５を形成する。鋳造用ピストン３の戻り移動は、溶融材入口チャネル４を介して溶融材料槽９から溶融材料１４を鋳造用チャンバ２に吸引し、従って充填する。図５及び図６はそれぞれ、再充填段階の初期及び若干後期の時点での機械を示し、その間、溶融材料槽９からの溶融材料１４は対応する流れの矢印によって示されるように、鋳造用チャンバ２を再充填する。鋳造用ピストン３の戻り動作は、関連する移動方向矢印ＧＲによって対応する図に記号で示される。
【００５６】
図２の運転操作ステージＢ４において、溶融材料槽９から溶融材入口チャネル４を介した鋳造用チャンバ２への溶融材料１４の再充填は、遮断弁５をその開放位置ＶＯからその閉鎖位置ＶＳに切り換えることによって終了する。遮断制御弁５Sの場合、これは制御ユニット７によってもたらされ、逆止弁５Rの場合、これは鋳造用ピストン３の戻り移動を停止することによってもたらされ、それによってもはや鋳造用チャンバ２内に溶融材料の負圧を生成せず、その結果、逆止弁５Rは、その予圧ユニット１７によってその閉鎖位置ＶＳに自動的に戻る。この時点で、鋳造用ピストン３は、対応する弁逆転位置及び／又は弁切換位置ＶＵ内に位置する。鋳造用ピストン３は、停止期間の間、そこに保持されることが好ましく、その持続時間は特に、停止期間が経過したときに遮断弁５がその閉鎖位置ＶＳに到達するような方法で、適切に予め規定することができる。選択的に、遮断弁５の開放位置ＶＯから閉鎖位置ＶＳへの切換時間に対応する停止期間を選択すること、又は遮断弁５が閉鎖位置ＶＳに到達したときを監視し、次いで停止期間を終了するか、又は鋳造用ピストン３を移動させ続けることも可能である。図７は、この時点での機械を示す。一方、鋳造部品１５を形成する目的で鋳造用金型１における溶融材料１４の冷却時間は継続する。
【００５７】
停止期間が経過した後、又は弁切換位置ＶＵが通過した後、又は遮断弁５が閉じられた後、図２の運転操作ステージＢ５において鋳造用ピストン３がさらに鋳造開始位置ＧＳまで戻され、その後、第２の鋳造工程が開始され、その結果、溶融材料の逆吸引が開始される。なお、鋳造開始位置ＧＳは鋳造用ピストン３の初期運転操作開始位置ＢＳと同一であってもよいし、限られた範囲でそれと異なっていてもよい。図８は弁切換位置ＶＵを超えて、又は弁切換位置ＶＵから外れて、鋳造用ピストン３のこの戻り移動中に、鋳造用ピストン３の中間位置ＺＳにある機械を示す。
【００５８】
この点に関して、遮断制御弁５ｓを有する変形態様において、遮断制御弁５ｓは閉鎖位置ＶＳに制御された状態で保持され、金型１はまだ開放されておらず、その結果、鋳造用ピストン３の更なる戻り移動は鋳造用チャンバ２を介して溶融材出口チャネル６に吸い込み作用をもたらす。これにより、円錐状ゲート１２の領域に負圧が生じ、図８において逆吸引を矢印１４ａで示すように、マウスピース本体６ｂの具体的に示した例では、溶融材料１４が溶融材出口チャネル６の、前方にある出口からすでにいくらか引き戻される。
【００５９】
逆止弁５Rを有する変形態様において、遮断制御弁５Sを有する変形態様において選択され、運転操作ステージＢ５に関して図２に示された上記手順とは異なる限り、鋳造用ピストン３のさらなる戻り移動の前の時点で、金型１は少なくとも所定の範囲だけ開放され、冷却時間が経過するか、又は終了するまで待機する。その結果、溶融材出口チャネル６は鋳造用金型１の側の外部雰囲気に対して気密状態で密閉されなくなり、これは、鋳造用ピストン３の更なる戻り移動の間、もはや鋳造用チャンバ２内に溶融材料の負圧が生じなくなる結果となる。したがって、逆止弁５Rはその閉鎖位置ＶＳのままである。その代わりに、特にマウスピース本体６ｂの前方領域における溶融材料１４は円錐状ゲート１２の領域からさらに離れて引き戻され、すなわち、溶融材料の制限された逆吸引が溶融材出口チャネル６の最も前方の出口側領域から行われ、これにより、円錐状ゲート１２の領域における溶融材液滴の形成が防止される。
【００６０】
鋳造用ピストン３の弁切換位置ＶＵから鋳造開始位置ＧＳへのさらなる戻りの動きは、鋳造用ピストン３が充填終了位置ＦＰから弁切換位置ＶＵに前もって戻されていたピストン速度よりも著しく遅いピストン速度で行われることが好ましい。
【００６１】
弁切換位置ＶＵと鋳造用ピストン３の鋳造開始位置ＧＳとの間のストローク距離は溶融材出口チャネル６内の溶融材料１４の逆吸引の程度を決定し、このストローク距離は、ユーザによって可変的に事前定義又は設定可能であることを任意に提供することが可能である。
【００６２】
図示の例では、溶融材料槽９からの溶融材料１４による鋳造用チャンバ２の再充填を終了するために、閉鎖位置ＶＳへの遮断弁５の切り換えの時点において、鋳造用ピストン３は弁切換位置ＶＵに到達する。代替実施形態ではこの弁切り換えは例えば、その充填終了位置ＦＰから鋳造用ピストン３の戻り移動の開始から一定期間が経過した後に、別の方法でトリガーされる。
【００６３】
図２の運転操作ステージＢ６において、鋳造用ピストン３の戻り移動は、その鋳造開始位置ＧＳに到達した後に終了される。一方、遮断制御弁５Sを有する変形態様においても、金型１内の成形された鋳造部品１５の完全な凝固のための冷却時間が経過し、したがって、この変形態様において、図２の後続する運転操作ステージＢ７において、運転操作時間における機械を示す図９において示されるように、可動金型半体１ｂの対応する開放移動によって、金型１の開放を開始することができる。金型１を開放することにより、遮断制御弁５Sを用いて変形態様において予め形成された逆吸引の負圧を、円錐状ゲート１２の領域において瞬時に解放することができ、その結果、溶融材出口チャネル６の前方領域、具体的にはマウスピース本体６ｂの前方領域において示された溶融材料１４は、円錐状ゲート１２の領域からさらに離れて引き戻される。この場合も、逆止弁５Rを有する変形態様に関して上述したように、溶融材出口チャネル６の出口側領域から最も前方への溶融材料１４の引き戻し、すなわち制限された逆吸引は、円錐状ゲート１２の領域における溶融材液滴の形成を防止する。両方の変形態様において、金型１が完全に開放された後に、それぞれ形成された鋳造部品１５を取り外すことができる。
【００６４】
図９は一例として、逆吸引点ＲＰまで溶融材出口チャネル６の前方領域に存在する溶融材料１４を示し、逆吸引点ＲＰは、円錐状ゲート１２の領域又は溶融材出口チャネルの出口又は融解点からの所望の十分な距離ＡＳで、逆吸引された溶融材料１４が金型１及び円錐状ゲート１２内に残っている凝固又は部分的に凝固した溶融材料から分離する。これは、前記液滴形成を確実に防止することを可能にし、図９におけるこの距離ＡＳは単に明確にするために誇張されており、正確な縮尺で示されていない。距離ＡＳは例えば、円錐状ゲート１２から約５ｍｍ〜１００ｍｍであり、この距離ＡＳでは溶融液滴がさもなければ、例えば、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、好ましくは例えば、約３０ｍｍ〜約４０ｍｍ、要件、溶融材料の粘度、及び／又は機械のシステム構成に応じて、とりわけ、鋳造用ピストン、ライジングボア、及びマウスピース本体の直径に応じて、形成される。代替として、距離ＡＳもより大きくすることができ、ここで、距離ＡＳがより大きくなるにつれて、次の鋳造サイクルの開始前に、溶融材出口チャネル６の出口側領域により多くの空気が存在する。
【００６５】
しかしながら、いずれの場合も、溶融材出口チャネル６は溶融材料槽９の溶融材料槽液位９ａより上の溶融材料１４で満たされたままであり、その結果、次の鋳造サイクルにおいて、溶融材出口チャネル６内の溶融材料１４は図３による運転操作開始後の第１の鋳造サイクルにおけるように、溶融材料槽液位９ａから進む必要はなく、むしろ、溶融材出口チャネル６内の溶融材料槽液位ＳＨは次の鋳造サイクルの開始時に既に溶融材料槽液位９ａよりかなり上にあり、溶融材料１４は、好ましくは溶融材出口チャネル６の前部領域において既に利用可能である。このようにして、第１の鋳造サイクルは、図２の運転操作ステージＢ７の後に終了する。
【００６６】
次の第２の鋳造サイクルを実行するために、金型１は次に、図２の運転操作ステージＢ８において閉じられ、鋳造用ピストン３は鋳造用チャンバ２から溶融材出口チャネル６を介して閉じられた金型１内に溶融材料１４を再び押し込むために、その鋳造開始位置ＧＳからその充填終了位置ＦＰまで移動する。図１０は第２の鋳造サイクルの金型充填段階の終了時の機械を示し、これは第１の鋳造サイクルの金型充填段階の終了時を示す図４に示す機械状態に対応する。
【００６７】
図１０に比較して図示するように、第２の鋳造サイクルでは、鋳造開始位置ＧＳから充填終了位置ＦＰまでの鋳造用ピストン３の軸方向移動ストロークが、運転操作開始位置ＢＳから充填終了位置ＦＰまで鋳造用ピストン３を前進させる第１の鋳造サイクルでよりも小さいことで十分であり、第２の鋳造サイクルでは溶融材料１４が溶融材出口チャネル６内で溶融材料槽液位９ａを大幅に上回って既に存在しているためである。言い換えると、図１０に概略的に示すように、第２の鋳造サイクルにおける充填終了位置ＦＰは、第１の鋳造サイクルにおける充填終了位置ＦＰとして鋳造用ピストン３によって想定されるその終了位置ＦＰ1よりもさらに後方、すなわち図１０において上方にある鋳造用チャンバ２における位置に対してＦＰ2の終了位置に配置される。
【００６８】
別の表現をすると、機械の対応する運転操作間隔の第２の鋳造サイクルに関する充填終了位置ＦＰと鋳造開始位置ＧＳとの間のストローク距離ＨＡ＝ＦＰ−ＧＳ＝ＦＰ2−ＧＳは、第１の鋳造サイクルに関する充填終了位置ＦＰと鋳造開始位置ＧＳとの間の対応するストローク距離ＨＡ＝ＦＰ−ＢＳ＝ＦＰ1−ＢＳよりも小さく、この差は第１の鋳造サイクルの後及び第２の鋳造サイクルの前に、溶融材料槽液位９ａの上方の溶融材出口チャネル６内に存在する溶融材料１４の量によって決定される。ストロークの違いは、第２の鋳造サイクル後の充填終了位置ＦＰ2に対する第１の鋳造サイクル後の充填終了位置ＦＰ1の対応するストローク偏差ＨＤ＝ＦＰ1−ＦＰ2によって、図１０に示されている。第２の鋳造サイクル及びさらなる鋳造サイクルに対するこのストローク長さの短縮は生産される機械の種類及び鋳造部品１５に応じて、例えば、最大３０％又は最大５０％以上であってもよい。
【００６９】
鋳造用ピストン３が金型充填段階の間に移動しなければならないストローク長のこの短縮は、対応して、サイクル時間、すなわち、第２及び各さらなる鋳造サイクルのためのそれぞれの鋳造サイクルの継続時間を、運転操作間隔内で、例えば５％又は１０％まで、短縮することを可能にする。しかも、溶融材出口チャネル６内に残留する溶融材料１４が鋳造サイクル間に溶融材料槽液位９ａより上にあることに起因して、溶融材出口チャネル６の出口側部分に変位する空気気孔率が低減され、その結果、鋳造部品に組み込まれる空気も低減することができ、これが鋳造部品の品質に利益をもたらす。また、鋳造用ピストンストロークの短縮により、鋳造用チャンバ内の鋳造用ピストン移動に伴う鋳造用ピストン及び鋳造用チャンバに対する摩耗効果を低減することができる。
【００７０】
次いで、第２の鋳造サイクルの金型充填段階及びその後の再充填段階は第１の鋳造サイクルについて上述したのと同様に進行し、これを参照することができる。これは、図２において、運転操作ステージＢ８から運転操作ステージＢ３への戻り矢印によって示されている。
【００７１】
遮断弁５として遮断制御弁５Sが示されている実施例において、鋳造用金型１は、鋳造用ピストン３が次の鋳造サイクルのための開始位置としての鋳造開始位置ＧＳに達するまで、全再充填段階の間、対応する手順で閉鎖されたままである。この時点でのみ金型１が開かれるという事実は次の鋳造サイクルのための鋳造開始位置ＧＳに到達し、その後、その時点でのみ、その時点で言及される瞬間的な逆吸引効果に至る。代替的な手順では、鋳造用金型１をより早く開くことができ、その結果、逆吸引効果は、時間に関してより均一に構成及び／又は弱められることができる。これに関連して、対応する変形態様では、鋳造用金型１は、少なくとも、鋳造用チャンバ２に溶融材料槽９からの溶融材料１４を再充填するために遮断制御弁５Sが依然として開いている限り、閉じたままである。鋳造用ピストン３がその弁切換位置ＶＵに達し、それによって遮断制御弁５が閉じられたとき、要件に応じて、鋳造用金型１は、弁切換位置ＶＵから鋳造開始位置ＧＳへの鋳造用ピストン３のさらなる戻しの動きの時点で、より早く又は遅く開く。金型１の開放が開始されるとすぐに、より多くの空気が溶融材出口チャネル６の出口側を通って溶融材出口チャネル６の前方領域に入り、その結果、そこでの負圧効果を弱める及び／又は緩和することができる。
【００７２】
さらに別の実施形態では、鋳造用ピストン３が弁切換位置ＶＵに保持され、冷却時間が経過した後に金型１の開放が開始される。鋳造用金型１が開くと、すぐに、可変又は永久的に予め規定され得る決定された鋳造用ピストンをトリガーする金型開放開口位置に到達し、例えば、可動金型半体１ｂが対応する所定の移動距離だけ固定金型半体１ａから離れたとき、鋳造用ピストン３は、その弁切換位置ＶＵからその鋳造開始位置ＧＳまでさらに戻される。この点において、鋳造用ピストンをトリガーする金型開放位置は、円錐状ゲート１２又はマウスピースノズルを介して、溶融材出口チャネル６での空気の進入が可能であるように選択される。これにより、負圧の急激な低下を伴うことなく、溶融材出口チャネル６の、最も前方の領域において、溶融材料１４を時間比較的均一に逆吸引することができる。この動作の変形態様は、例えば、特に、遮断弁５として逆止弁５Rを有する図１６の機械の変形態様にも適している。次に、金型１がこのようにして溶融材出口チャネル６に入るのに充分な程度だけ開放されるとすぐに、鋳造用ピストン３の更なる戻り移動によって鋳造用チャンバ２内に溶融材料の負圧もはや発生せず、逆止弁５Rは予圧ユニット１７の作用によってその閉鎖位置ＶＳに自動的に留まる。
【００７３】
図１１は本発明に係るダイカスト機械の運転操作方法を更に有利な実施形態別に図示したものであり、具体的には、本機の運転操作開始後の各第１鋳造サイクルの性能に関係し、主に遮断弁５として遮断制御弁５Sを有する機種に適している。この目的のために、この運転操作変形態様は図２の初期運転操作ステージＢ１に従って、運転操作開始時に機械の基本状態から再び進行する。しかしながら、図２の運転操作例とは対照的に、図１１の運転操作変形態様、鋳造工程の開始、すなわち、特別の第１の鋳造サイクルにおいて、初期予備充填ステージは金型充填段階の上流で実施される。
【００７４】
この目的のために、図１１の運転操作ステージＢ２ａにおいて、この初期予備充填段階は、したがって、鋳造用ピストン３が運転操作開始位置ＢＳから、以下に示される初期予備充填位置ＶＰまでのみ前進することによって開始する。 図１２は、遮断制御弁５が閉じられ、金型1が閉じられた後の図です。図１２は、この運転操作ステージＢ２ａの機械を示しています。その結果、溶融材出口チャネル６は、溶融材料槽９の溶融材料槽液位９ａの上方で、好ましくは溶融材出口チャネル６又はマウスピース本体６ｂの前部領域の予備充填点ＶＡまで、溶融材料１４で予備充填され、その結果、予備充填点ＶＡは溶融材出口チャネル６の出口から金型１内へ、又は円錐状ゲート１２から比較的小さい距離ＤＳだけにある。この距離ＤＳは、溶融材出口チャネル６の金型１への出口と逆吸引点ＲＰとの間の距離ＡＳにほぼ対応し、例えば、図２の運転操作例において、かつ図９に示すように、溶融材出口チャネル６内の溶融材料１４の上述した逆吸引後に存在する。代替として、距離ＤＳもまた、距離ＡＳとわずかに又はかなり異なることがある。
【００７５】
この後、図１１の運転操作ステージＢ２ｂでは、金型キャビティ１３内の圧縮空気のために予備充填工程の結果として形成された過剰な圧力が劣化するまで、所定の時間が待たれる。そして、図１１の運転操作ステージＢ２ｃにおいて、遮断制御弁５はその閉鎖位置ＶＳからその開放位置ＯＳへと逆転され、鋳造用ピストン３は予備充填位置ＶＰからその鋳造開始位置ＧＳへと戻される。その結果、溶融材料は図１３の関連する流れの矢印によって図示されるように、溶融材入口チャネル４を介して溶融材料槽９から鋳造用チャンバ２に吸引又は充填される。図１３は、この運転操作ステージＢ２ｃの終了時における機械を示し、この時点で鋳造用ピストン３は再びその鋳造開始位置ＧＳに到達する。
【００７６】
この溶融材料再充填工程は、溶融材出口チャネル６内の溶融材料１４のある程度のさらなる逆吸引を伴ってもよく、その理由はある量の空気がまた、閉鎖した金型１内に存在し、金型１もまた、おそらく完全に気密ではないからである。その結果、溶融材料１４が溶融材出口チャネル６内の予備充填に存在した予備充填点ＶＡは図１３に示すように、溶融材出口チャネル６内の関連する逆流矢印と、図１２と比較してマウスピース本体６ｂ内のさらに後方に位置する予備充填点ＶＡとによって、それに応じて後方にいくらか変位することができるが、溶融材料１４は溶融材出口チャネル６内で、溶融材料槽９の溶融材料槽液位９ａのかなり上方で、前記溶融材出口チャネルの前方領域まで予備充填されたままである。
【００７７】
原則として、遮断弁５として逆止弁５Rを有する機械の変形態様についても、同様の予備充填工程を行うことができる。この際、逆止弁５Rは鋳造用チャンバ２内の溶融材料圧力によって閉鎖されたままであり、鋳造用ピストン３はその運転操作開始位置ＢＳからその予備充填位置ＶＰまで前進させられる。その後、上述したように、運転操作ステージＢ２ｂにおける過度の圧力の適切な低下が準備され、次いで、例えば、溶融材出口チャネル６における作動可能な閉止によって、及び／又は鋳造用ピストン３の十分に迅速な戻り移動によって、溶融材出口チャネル６における溶融材料の逆吸引が十分に妨げられるか、又は減速されるように準備されるとき、予備充填位置ＶＰからその鋳造開始位置ＧＳへの鋳造用ピストン３の戻り移動は逆止弁５Rを開くのに十分な負圧を鋳造用チャンバ２内に生成することができ、その結果、このケースにおいても、溶融材料は、溶融材入口チャネル４を介して溶融材料槽９から鋳造用チャンバ２内に吸引されるか、又は再充填されることができる。
【００７８】
この最初の予備充填段階が終了した後、第１の鋳造サイクルの金型充填段階が図１１の運転操作ステージＢ２ｄに従って実行され、このために、遮断制御弁５は再び閉鎖位置ＶＳに戻されるか、又は逆止弁５Rは鋳造用チャンバ２内の溶融材料の負圧が低下した後に再び自動的に閉鎖し、鋳造用ピストン３はその鋳造開始位置ＧＳから充填終了位置ＦＰまで前進し、その結果、再び、溶融材料１４が、鋳造用チャンバ２から溶融材出口チャネル６を介して鋳造用金型１、特に鋳造用キャビティ１３内に押し込まれる。
【００７９】
予備充填を行わない第１の鋳造サイクルと比較すると、図２に例示した運転操作変形態様のように、初期予備充填は、第１の鋳造サイクルのこの金型充填段階のために、充填終了位置ＦＰと運転操作開始位置ＢＳとの間のストローク距離ＨＡ＝ＦＰ−ＢＳの短縮をもたらす。この第１の鋳造サイクルに対するストロークの短縮は、上記のストロークの短縮と類似して達成される。これは、図２の運転操作変形態様において、鋳造開始位置ＧＳに到達する前、及び鋳造開始位置ＧＳへの鋳造用ピストン３のさらなる戻り移動の前に、先行する鋳造サイクルの再充填段階において遮断制御弁５の早期閉鎖によって、さらなる鋳造サイクルに対してのみ達成される。図１４は、第１の鋳造サイクルの金型充填段階の終わりにある運転操作ステージＢ２ｄの機械を示す。充填終了位置ＦＰは、ストローク偏差ＨＤ1 ＝ＦＰ1−ＦＰ1Vによる予備充填なしの図２の運転操作変形態様のための第１の鋳造サイクルの充填終了位置ＦＰ1の後方に位置する、最初の予備充填を有する運転操作変形態様のための位置ＦＰ1Vに短縮する。換言すれば、この運転操作変形態様において、この予備充填手段の結果として、予備充填を行わない図２の運転操作変形態様と比べて、第１の鋳造サイクルのために金型充填動作を実行するための短縮された鋳造ストロークがある。
【００８０】
したがって、図１１の運転操作変形態様では、第２の鋳造サイクルにおけるストロークの短縮及び図２の運転操作変形態様におけるさらなる鋳造サイクルに関連して上述した特性及び
【００８１】
第１の鋳造サイクルのさらなる進行は、運転操作ステージＢ３を別として、図２の運転操作変形態様の進行に対応することができる。代替として、図１１の運転操作変形態様における第１の鋳造サイクルは、任意の所望の従来の動作方法に従って継続されてもよい。
【００８２】
図１５は、第２の鋳造サイクル及びさらなる鋳造サイクルの実行に関して、図２の運転操作方法の有利な変形態様を図示する。この方法の変形態様では、第２の鋳造サイクルからのそれぞれの金型充填段階は予備充填ステージを含む。この点に関して、図９に示すように、運転操作ステージＢ７の最後における運転操作状況から進行する。図２の運転操作ステージＢ８による運転操作変形態様とは対照的に、鋳造用ピストン３の前進を伴う運転操作ステージＢ８ａにおける図１５からの運転操作変形態様では、金型１の完全な閉鎖を待たず、むしろ鋳造用ピストン３は、金型１がまだ開いている間、すでに第２の鋳造サイクルのための予備充填位置ＶＰ2に鋳造開始位置ＧＳから前進され、この予備充填位置ＶＰ2は図１１の運転操作変形態様及び図１２の例示に従って、第１の鋳造サイクルの前の最初の予備充填段階の終了時に予備充填位置ＶＰを区別するために、本件において周期的に繰り返される予備充填位置ＶＰ2とも称される。
【００８３】
この周期的に繰り返される予備充填手段は、図２の運転操作変形態様の運転操作ステージＢ５からＢ７にしたがって溶融材出口チャネル６の出口側から以前に吸引されていた溶融材料１４を、溶融材出口チャネル６の出口側の方向に再び進めることを可能にし、その結果、溶融材出口チャネル６をより大幅に予備充填することを可能にし、溶融材出口チャネル６の前端領域の空気は、未閉の金型１を介して、妨げられずに抜け出すことができる。
【００８４】
図１５の運転操作ステージＢ８ｂにおいて、鋳造用ピストン３は、金型１が完全に閉じられるまで、この周期的に繰り返される予備充填位置に保持される。続いて、関連する第２の又はさらなる鋳造サイクルの金型充填段階の残りの工程は、図１５の運転操作ステージＢ８ｃに従って実行され、そのために、鋳造用ピストン３は、周期的に繰り返される充填位置から充填終了位置ＦＰ及びＦＰ2に進み、予備充填された溶融材出口チャネル６を介して、鋳造用チャンバ２から閉鎖された金型１又はその鋳造キャビティ１３内に溶融材料１４を押し込む。機械の運転操作状態は、この時点で、図１０のそれに、又は図２の運転操作ステージＢ８の終わりに対応する。言い換えれば、図１５の運転操作変形態様において、金型充填段階が終了した後、運転操作ステージＢ８ｃの終わりに、再充填段階と、図２の運転操作ステージＢ３から始まるさらなる段階とが継続される。
【００８５】
第２の鋳造サイクル及び更なる鋳造サイクルの金型充填段階の開始時における周期的に繰り返される予備充填は、サイクル時間と鋳造部分の空気気孔率を対応する量だけ追加的に減少させることを可能にする。対応して最適化された手段において、図２、１１及び１５の運転操作変形態様は、それらの効果において結合されることでき、ダイカスト機械のそれぞれの運転操作期間の運転操作初期において、最初の予備充填が図１１の運転操作変形態様に従った溶融材料を有する鋳造用チャンバの再充填によって実施され、次いで、第１の鋳造サイクルの残りの工程が図２の運転操作変形態様に従って行われ、次いで、第２の鋳造サイクル及び更なる鋳造サイクルが図１５の運転操作変形態様に従って実施される。代替として、本発明に従った運転操作変形態様は、これらの変形態様の方法を可能にし、運転操作変形態様は、図１１に従った運転操作の開始後に特定の初期予備充填ステージ段階及び溶融材料再充填段階のみを使用し、又は図１５による周期的に繰り返される（サイクリック）再充填段階との追加の組み合わせ、又は追加の組み合わせなしで、図２の運転操作ステージＢ３〜Ｂ８に従う逆吸引手段のみを使用する。
【００８６】
本発明によるダイカスト機械は図示のように、本発明による運転操作方法を実施するように構成されている。特に、これに対応して、制御ユニット７は、それぞれの鋳造工程を実施するように構成され、この目的のために、制御ユニット７は、鋳造用チャンバ２内で鋳造用ピストン３を制御し、金型充填段階において鋳造開始位置ＧＳから充填終了位置ＦＰまで前進させ、溶融材料１４を溶融材出口チャネル６を介して鋳造用金型１内に押し込み、この目的のために、図１、図３〜図１０及び図１２〜図１４の例において、遮断制御弁５Sを直接的に、又は弁アクチュエータ１６を介してその閉鎖位置ＶＳに制御し、その一方で、図１６による機械構成においては、逆止弁５Rが予圧ユニット１７の作用下、及び鋳造用チャンバ２内の溶融材料圧力の下で、自動的にその閉鎖位置ＶＳにとどまる。制御ユニット７はまた、鋳造用ピストン３を後続する再充填段階中に鋳造開始位置に戻すように制御し、溶融材料１４を溶融材入口チャネル４を介して鋳造用チャンバ２に供給し、この目的のために、図１、３〜１０及び１２〜１４の機械構成において、遮断制御弁５Sをその開放位置ＶＯに制御し、その一方で、図１６による機械構成では逆止弁５Rが鋳造用チャンバ２内の負圧によってその開放位置ＶＯに入る。
【００８７】
また、制御ユニット７及び遮断弁５は、充填段階中において、鋳造用ピストン３がその戻り移動によって鋳造開始位置ＧＳに達する前に、遮断弁５を再び閉鎖位置ＶＳに切り換えるように構成されてもよく、及び、溶融材出口チャネル６内で溶融材料を逆吸引するために戻り移動によって鋳造用ピストン３を制御するように構成されてもよい。代替として、又は追加として、制御ユニット７は、鋳造工程の最初の段階において、すなわち第１の鋳造サイクルにおいて、鋳造用ピストン３を制御するように構成されてもよく、遮断弁５が閉鎖しているときに、金型充填段階の前の鋳造工程の開始段階の予備充填段階中に、運転操作開始位置ＢＳから予備充填位置ＶＳまで鋳造用チャンバ２内に進め、その後、遮断弁５がその開放位置ＶＯに入り、鋳造用ピストン３がその鋳造開始位置ＧＳに戻るようにする。
【００８８】
図示された例のように、ダイカスト機械は、遮断弁５の１つ以上の変数を感知するための弁センサユニット１８を任意に有する。弁センサユニット１８によって検出されるそれぞれの測定変数に関する測定値は遮断弁５の現在位置に関するフィードバック制御を提供するために、必要に応じて制御ユニット７に供給されてもよい。これに加えて、又はこれに代えて、測定された値は例えば、何らかの故障に関して遮断弁５の現在の状態を診断し、遮断弁５がいつ保守を必要とするかを識別するために、診断評価のために使用されてもよい。
【００８９】
要件及び使用状況に応じて、弁センサユニット１８は制御ユニット７へのリンクの有無にかかわらず、任意選択のリミットスイッチを含む１つ又は複数のセンサを備えることができ、これは、既に述べたように、ダイカスト機械の機械制御システム全体又はこの機械制御システムの一部とすることができる。弁センサユニット１８は、例えば、弁閉鎖体５ｃが裂けて弁閉鎖移動中に弁ロッド５ｄがその意図された位置をオーバーランするか、及び／又は弁閉鎖体５ｃが実際にその閉鎖位置に達するか、あるいは早期に停止するかといった、そこからのエラー診断を引き出すために、遮断弁のストロークを測定するように構成されてもよい。また、弁センサユニット１８は診断モニタリングのために、弁ロッド５ｄ内に、弁閉鎖体５ｃの閉鎖力又は接触圧力及び／又は開放力を測定する力センサを任意に備えていてもよい。例えば弁アクチュエータ１６による電気的又は油圧的及び／又は空気圧的な弁駆動の場合、この監視のために、弁センサユニット１８は、制御ユニット７へのリンクを有しているか否かにかかわらず、従来の設計の流量センサ又は圧力センサを備えていてもよい。
【００９０】
示された例示的な実施形態及び上記で説明されたさらなる例示的な実施形態によって明らかにされるように、本発明は、短い鋳造サイクル時間、鋳造部品中のより低い空気気孔率、低減された鋳造用ピストンストロークによる鋳造用ピストン及び鋳造用チャンバの少ない摩耗、及び／又は円錐状ゲート領域における溶融材液滴の形成の回避を達成することを可能にする、ダイカスト機械を運転操作するための有利な方法を提供する。また、本発明はこの運転操作方法を実施するのに適したダイカスト機械を提供し、このダイカスト機械は特に、熱加圧室式型であってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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