(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイカスト機あるいは射出成形機のキャビティ形成のための排気装置に迅速反応センサーを更に有効な方法で利用する。【解決手段】ダイカスト機或いは射出成形機は、充填スリーブ９内の鋳造ピストン１１のような圧力作用部材と、圧力作用部材及び／又は充填スリーブ９など用の充填システムを制御する制御装置１４と、鋳造型のキャビテイと接続していて、真空源と接続する開放状態から閉鎖状態へ到り得る弁１７を有する排気装置とを備える。制御装置１４と弁１７の間には制御接続部１９，２０が存在する。弁１７の前記状態はその付属されてその領域に配置された材料センサー１８を介して制御でき、その材料センサーは出力導線１９を介して閉鎖信号を弁１７に与える。この出力導線１９は制御装置１４とその制御装置により制御される部分１１と接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填スリーブなど（９）内の鋳造ピストン（１１）のような圧力作用部材と、圧力作用部材及び／又は充填スリーブなど（９）用の充填システムを制御する制御装置（１４）と、鋳造型のキャビテイと接続していて、真空源（１４内で）と接続する開放状態から閉鎖状態へ到り得る弁（１７）を有する排気装置とを備えて、制御装置（１４）と弁（１７；１７’；１７”）の間に制御接続部（１９，２０）が存在するダイカスト機或いは射出成形機において、ａ）弁（１７；１７’；１７”）の前記状態はその付属されてその領域に配置された材料センサー（１８，１８’）を介して制御でき、その材料センサーは出力導線（１９）を介して閉鎖信号を弁（１７；１７’；１７”）に与えること、及びｂ）出力導線０１９）は制御装置（１４）とその制御装置により制御される部分（１１；２２，２４，１４）の少なくとも一つに影響を及ぼすために接続されていることを特徴とする機械。
【請求項２】
共通制御部の少なくとも一つの部分が一つの共通切換えハウジング（１４）内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の機械。
【請求項３】
制御装置（１４）は圧力作用部材（１１）のブレーキ（Ｂ）を制御するために工程の終わりに形成されていて、ブレーキは真空弁（１７）に付属された材料センサー（１８）の信号によって制御できることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の機械。
【請求項４】
充填システムは充填スリーブなど（９）の充填率を決定する装備（２２）を有し、この充填率は真空弁（１７）に付属された材料センサー（１８）の信号によって調整できることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の機械。
【請求項５】
排気装置の少なくとも一つの弁（１７；１７’）が型部分（２１）の前に置かれたセンサー（１８’）により制御され、このセンサー（１８’）の出力信号によって圧力作用部材（１１）の充填位相（Ｆｆ）が開放できることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の機械。
【請求項６】
再加圧装置（８）が設けられ、再加圧装置（８）は真空弁（１７）に付属された材料センサー（１８）の信号によって開放でき、再加圧のために場合によっては型充填用の圧力作用部材（１１）により分離されるピストン（８”）がこの信号によって制御できることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイカスト機の場合には溶融金属、特に非鉄金属であるが、射出成形機の場合にはプラスチック材料である材料を成形する成形機、特にダイカスト機或いは射出成形機に関する。
【０００２】
両タイプの機械は、全く同様な方法で作動し、キャビテイを有する型を形成する手段と、このキャビテイに導く導管システムとから成る。本発明の一態様によると、圧力部材は（両タイプの機械に）設けられていて、導管システムを介してキャビテイにて成形されるように材料を押し込むためにキャビテイへ移動できる。いずれかのタイプの材料用のこの圧力部材は、極めて異なる種類から成り：射出スリーブ内で移動できるピストン（導管システムの部材として）或いは押出機バレル内で移動できる押出機によって形成されている。
【０００３】
無論、圧力部材の移動用の制御装置があり、幾つかの場合には、その制御装置は、導管システムからキャビテイまでの通路における材料の到達を検出する出力を有し、この移動がほとんど異なる位相の異なる速度で行われるから、前記圧力部材の運動を制御する出力信号を備える少なくとも一つのセンサーから成る。
【０００４】
この方法では、材料は、材料に穴を最小にするように好ましくは空にされたキャビテイ内に押し込まれる。このために、排気装置が設けられ、真空源と、真空源とキャビテイを相互接続する真空導管システムと、前記型手段に配置された真空導管システム内の少なくとも一つの真空弁とから成る。この真空弁は排気を許容する開放位置とキャビテイ内に押し込まれる材料が真空導管システムに入るのを阻止する閉鎖位置との間に移動できる。
【０００５】
この発明の第二の態様によると、少なくとも一つの圧力部材は、その中空空間システムの少なくとも一部で、キャビテイへ移動でき、その中空空間システムは導管システムとキャビテイによって形成されている。これは、キャビテイが凝固収縮する溶融材料で充填された後に行われる。少なくとも一つの圧力部材は、キャビテイへ移動されて収縮穴を充填し、それでキャビテイを充填する材料の量を制御する。
【背景技術】
【０００６】
この発明の両態様に使用されるような真空弁は、先行技術によると、しばしば或る時間遅れをもつダイカスト或いは射出ピストン（或いは他の圧力部材）の位置に依存して制御されるので、真空弁が弁を通して材料の逃がしを回避する時に閉じる。そのような制御システムの例は、米国特許第２８３７７９２号明細書（特許文献１）、米国特許第２９０４８６１号明細書（特許文献２）、米国特許第３３４９８３３号明細書（特許文献３）、米国特許第４４６３７９３号明細書（特許文献４）、或いは米国特許第４５７７６７０号明細書（特許文献５）に見出し得る。圧力部材の位置は材料の前部が現実にある（ダイカスト機の場合に金属である或いは射出成形機の場合にプラスチックである）単に適当な指示を与えることが明らかである。即ち材料の前部の現実位置はショットスリーブ内或いは押出機バレル内の充填度合或いは給気度合に依存され、材料の投入供給量の変動により変更される。
【０００７】
この不満足な条件はキャビテイの領域に、特に真空弁の近くに材料の前部の到達を決定し、真空弁を適時に閉じるのに十分に迅速に反応できるタイプの少なくとも一つのセンサーを真空弁に取り付けることによって解決されることができた。最近は、そのような迅速反応センサーは開発されている。
【特許文献１】米国特許第２８３７７９２号明細書
【特許文献２】米国特許第２９０４８６１号明細書
【特許文献３】米国特許第３３４９８３３号明細書
【特許文献４】米国特許第４４６３７９３号明細書
【特許文献５】米国特許第４５７７６７０号明細書
【特許文献６】日本国特許出願公開２００１年第１８０５３号公報
【特許文献７】ソ連邦特許第４３８４９６号明細書
【特許文献８】ソ連邦特許第５６９３８３号明細書
【特許文献９】ドイツ国特許出願公開第１９６１７２３７号明細書
【特許文献１０】ドイツ国特許出願公開第４３４４４１１号明細書
【特許文献１１】ドイツ国特許出願公開第３６３５８４５号明細書
【非特許文献１】Ernst Brunnhuber著「最近のダイカスト仕上げ」、ベルリンの                        Schiele & Schoen GmbH 出版社、1971年発行。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、前記タイプの機械の使用集合によってさらにより有効に制御でき、そして機械に取り付けられる一般に多少別のシステムである排気装置に迅速反応センサーを更に有効な方法で利用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によると、問題の解決は、二つの工程で行われる、即ちａ）弁の前記位置は弁に連動されて、出力ラインを介して弁に閉鎖信号を供給するように弁の付近に位置される材料センサーによって制御され得ること、及びｂ）この出力ラインは導管システム（例えばショットスリーブ或いは押出機バレル）に充填される材料の量に応答できる圧力部材或いは充填システム又は両方を制御する制御ユニットに接続されていることで行われる。
【発明の効果】
【００１０】
この方法では、制御ユニットは、圧力部材及び／又は充填システム（即ち、一般に、いずれにしても圧力部材の制御部に接続される）を制御する目的で真空弁に設けられた機械前部センサーを使用することによって簡略化される。
【００１１】
制御装置の少なくとも一部が真空弁のために共通であるならば、それ以上の簡略化が達成され、圧力部材及び／又は充填システムはハウジング内に共通に収容される。今まで、排気システムはほとんど付属部品として考慮され、それ故に別に位置されたそれ自体の制御部を有していたので、自由に置いた接続ケーブルは熱い金属のような熱い材料により損傷される危険を受けていて、さらに人間にとっても危険に構成されていた。共通にハウジング内に排気システムと圧力及び／又は充填システムの両方に用いる制御装置を収容することによって、コンパクトで空間を節約する構造が達成され、それで別のハウジングが機械の領域に置かれることを回避するばかりではなく、むしろ熱い材料、或いは液体金属によって焼けるケーブルの危険を減少させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明のそれ以上の細部や特性は、図面に概略的に例示される実施例の次の記載から明らかになる。図１はこの発明によるダイカスト機の横方向図であり、図２は第一実施例の制御を説明する線図であり、図３は充填される材料の量の監視システムに関してこの発明を記載するダイスの静止半部とショットスリーブを通る横断面図であり、図４は複数の排出部を有する他の実施例を表す。
【実施例１】
【００１３】
ダイカスト機１は一般に静止ダイス半部３が据付けられる静止ダイス締付け板２から成る。この静止ダイス半部３は可動ダイス締付け板６に固定される可動ダイス半部４と一緒にダイスキャビテイ７を形成する。このダイスキャビテイ７に対して場合によっては外部再加圧装置８が付属されている（ショットスリーブ内で移動できる内部再加圧装置とは対照的に、ショットピストン１１自体によって或いはショットピストン内で移動可能に支持されるピストンによって形成され、そこからキャビテイへ前進され、”アキュラート（Acurad) ”ピストンの名前で知られた構造）、外部再加圧装置はそれ自体が知られ、それ故に図１に概略的に例示されている。
【００１４】
充填孔１０を有するショットスリーブ９は静止ダイス半部３に固定されている。鋳造ピストン１１は金属をプレスするためにそのピストンロッド１２に作用する油圧駆動ユニット１３によってこのショットスリーブ９内で移動できる。その金属は充填孔１０を介してショットスリーブ９内に、ダイスキャビテイ７に充填されている。油圧駆動ユニット１３は両電気ー電子要素及び油圧部の少なくとも一部を包含する制御ユニット１４によって制御される。このために位置センサー及び／又は速度センサー及び／又は加速度センサー１５並びに圧力センサーのような他のセンサーはそれ自体知られる如く、ライン１６を介して制御ユニット１４に接続されている。
【００１５】
すべてのこれら構成要素とそれら相互の関連性は技術的に公知であり、この発明の範囲内で望まれた任意の方法で修正され得る。更に、両ダイス半部３、４の分離する平面の領域内に真空弁１７を据付けることは公知である。この真空弁１７はこの場合に迅速反応金属前センサー１８によって制御されている。このセンサー１８の反応速度は、金属がセンサー１８から弁１７に到達するときまで経過する時間内で弁がダイス半部３、４の領域で真空導管２０を閉じることが出来るようになる。真空導管２０は、真空ポンプと真空タンク（真空源として）などを包含する別の制御装置から成ることの代わりに、鋳造ピストン１１の移動を制御するその装置１４に好ましくは接続されているので、排気装置の制御に属する部材はピストン１１の制御ユニットが据付けられるハウジング内に収容されていて、別の制御部材は設けられる必要がない。この方法によると、射出成形機或いはダイカスト機の機械フレームに制御ユニットを取付けることは公知であり、これは、この場合に、可能である。
【００１６】
図２に関して後で説明されるように、金属前センサー１８の出力ライン１９は制御ユニット１４に接続されている。弁１７を閉じるのを誘発するセンサー１８の出力信号に応答して制御ユニット１４は所謂再加圧位相移動を解放する。これは、キャビテイの内容物である金属が凝固し収縮するときに完全にキャビテイを充填するために溶融金属によりキャビテイ７を充填した後に鋳造ピストン１１（或いは鋳造ピストンに移動可能に支持される所謂アキュラートピストン）を移動させることにより行われる。択一的に或いは付加的に、外部再加圧装置８が使用され得る。この方法において、センサー１８の出力信号は二つの目的のために利用され、再加圧位相を解放するために別のセンサーは必要ない。それで、制御ユニット１４の構造は簡略化されている。この理由のために、ライン１９と任意にライン２０（後者は制御キャビネット１４内の真空源に導かれる）は弁１７と制御ユニット１４の間の制御接続部を構成する。
【００１７】
図２は、Ernst Brunnhuber著「最近のダイカスト仕上げ」、ベルリンのSchiele & Schoen GmbH 出版社、1971年発行（非特許文献１）から知られる如く、鋳造ピストン１１の（速度は、時間がｓ『秒』に関連してｍ／ｓである）速度線図を示す。従って、ピストン１１がゆっくりした速度でちょうど充填孔１０上を移動されて、それで金属が孔１０の外へ噴射することを防止するゆっくりとした予備工程位相Ｖｌが最初に存在する。続いて、鋳造ピストン１１の速度は金属前部が第一圧力最高値を生じるゲート２１（図１）に到達するまで継続する第一走行位相Ｖｐにて増加される。ダイスを充填する次の手順はダイスキャビテイ７（図１）が金属で充填される間の短いダイス充填位相Ｆｆ中にて極めて迅速に行われる。これらの位相はプラスチック材料の射出成形機におけるのと全く類似であることに注目されるべきである。
【００１８】
このダイス充填位相Ｆｆの終りは相対的に臨界的である、と言うのはダイスが完全に充填されるとすぐに、鋳造ピストン１１により働いた圧力はもはやその圧力を溶融金属の移動へ変換できないからである。鋳造ピストンが制動されない方法で移動するように継続したならば、動的圧力最高値が生じて、両ダイス半部が短時間に相互に離れて移動して行くので、金属（或いは射出成形機の場合におけるプラスチック材料）が中間空間へ漏れてそこで凝固する所謂ダイス休止を生じる。これは極めて骨の折れるバリ除去作業を必要とするバリを形成する。それ故に、制動位相を開始するのは特に重要である。
【００１９】
この発明によると、センサー１８の出力信号は真空弁１７を閉じる（そして任意に、再加圧位相を開始する）ように使用されるばかりではなく、制動位相Ｂを開始するように使用され得る。これは、センサー１８の出力信号に応答して制動位相Ｂはセンサー１８が弁１７の前に相対的遠くに配列されることを一般に必要とする最初に開始される方法で行われる。次に、或る時間遅れ後に、所望ならば、再加圧位相が開始され得る。センサー１８の出力信号を利用する他の可能性は、制御ユニット１４がダイス充填位相Ｆｆと連続制動位相Ｂ用の所定或いは調整可能な期間を備えることあるが、しかし制動位相Ｂの曲線はダイス充填位相Ｆｆに関してセンサー１８の対応出力信号によって適時に移動できる。
【００２０】
予備工程位相Ｖｌの開始から制動位相Ｂの終りまでの期間は、例えば、Brunnhuberによる前記本（非特許文献１）によって、２秒以上のほんの僅かな時間である。この期間は、無論、キャビテイ７に導管を構成するショットスリーブ９がどの程度まで材料（金属）で充填されるかと言う事実に依存する。
【００２１】
制御下でこの程度を有するために、多数の充填システムが知られている。例えば、日本国特許出願公開２００１年第１８０５３号公報（特許文献６）は、金属の量が幾つかの方法で炉から計量空間まで溶融金属を送ることによって”予め比例されて”、その空間の容量が計量ピストンにより上方方向に形成される充填システムを示す。この計量ピストンの位置は、この量が以下にショットスリーブに充填される前にこの計量空間に供給される金属の量を形成する。同様な充填システムはソ連邦特許第４３８４９６号明細書（特許文献７）とソ連邦特許第５６９３８３号明細書（特許文献８）に開示されている。しかしながら、他の充填システムはショットスリーブに充填される金属の量を検出する充填レベルセンサーを使用する。これは例えばドイツ国特許出願公開第１９６１７２３７号明細書（特許文献９）或いはドイツ国特許出願公開第４３４４４１１号明細書（特許文献１０）から知られている。これら異なるタイプの充填システムの一つが本発明の範囲内で使用されるかは、臨界ではなく、任意の構造が使用され得る。しかしながら、次に且つ例示によって、充填レベル測定を使用する充填システムは図３に関して説明される。同じ機能の部品は図１におけるのと同じ参照数字を有する。
【００２２】
図３によると、例えば稼動時間原理、例えばレーザー距離計或いは（少し好ましくないが）超音波距離計によって作動される距離計２２はブラケット２３に配列されている。この距離計２２はショットスリーブ９の金属レベルＮまでの距離を測定する。無論、この距離は実際の充填レベル或いはレベルＮにより変更するので、ショットスリーブ９の充填レベルの寸法を構成する。上述の如く、位相Ｖｌ，ＦｆとＢの開始が図２に関して述べられているから、レベルセンサー或いは距離計２２はライン２４によって制御ユニットに接続されていて、測定される充填レベルまで図２による曲線を適合させる。
【００２３】
異なる温度の空気中の稼動時間が変更し得ること、更に熱い上昇空気と周囲空気が幾らかの乱流を受けることの事実は、測定される充填レベルが誤差を受けた或る周囲の公差内のみの現実充填レベルと一致すると言う結果を生じる。例えば、季節或いは天候、空気流などに依存する温度変動は、測定差異を生じ得る。これらすべての場合に、本発明は、真空弁１７の閉鎖を起こすことは別として、ライン２４によって図３に示される如く、センサー１８の出力信号が制御ユニット１４用の修正信号として使用されると言う著しい改良を生じる。好ましくはセンサー１８による名目値として与えられるレベルを達成するために、その名目値は無論、最初はレベルＮの測定値に依存するが、しかし修正が後で行われるけれども、修正値によってかなりの精度で決定される。
【００２４】
充填システムが極めて異なる方法で構成され、計量容器から成り得ることは既に述べられいる。充填システムが移動可能な計量ピストンが計量レベルを定義する特許文献６による構造を有するならば、センサー１８の出力信号による修正は計量ピストンの位置の変位と調整のサーボ駆動手段を備えることによって実現され得る。要するに、計量装置を有する充填システムの場合には、計量或いは投入された量の金属或いはプラスチック材料を定義する装置は、原理的に真空弁１７に取付けられるセンサー１８の出力信号によって調整され得る。
【００２５】
真空弁１７は特許文献３の真空弁に実質的に一致するが、しかし真空弁１７がその解放位置から開始してその閉鎖位置を呈するようにさせるために、閉鎖スライダ２９を導管内２０へ移動できる電磁石２７によって制御される。しかし、選択的に、電磁石２７は分解され得て、作動はピストン３１によって空圧或いは油圧方法で行われる。電磁石２７を使用する場合には、連動された流体導管（単に一つの導管３２のみが表されている）は、ピストン３１の移動に逆らう抵抗を起こすことがないように開放されたままである。しかしながら、これは単に例として考慮されるべきであり、任意のタイプの真空弁がこの発明の範囲内に使用され得ることは明らかである。
【００２６】
ダイスキャビテイ７が比較的複雑な形状を有するので、弁１７を包含する排気装置の吸引流れに対する異なる抵抗が異なる場所で生じる場合には、異なる場所に、例えばダイスの両端に（材料或いは金属の流れ方向に見られるときに）吸引導管を備えることが、既に示唆されていた。そのような複数の真空化の構造は図４に表されている。更に、この場合には、同じ機能の部品は先に記載された図におけると同じ数字を有する。  
【実施例２】
【００２７】
図４はキャビテイ７を形成する両ダイス半部３，４を再び示す。二つのダイス半部３，４の上側には、真空弁１７があり、図１に関して既に記載され、（真空源を包含する）制御ユニット１４によって供給される真空導管２０とセンサー１８の出力ライン１９とが制御ユニット１４に導かれる。しかしながら、ゲート１７の直前に他の真空弁１７’が設けられている。この真空弁１７’は、例えばドイツ国特許出願公開第３６３５８４５号明細書（特許文献１１）に開示されているように、鋳造ピストン１１の移動の制御に役立ち、それ自体知られている如く、金属前部センサー１８’によって制御される。伝統的に、このセンサー１８’の出力信号は、第一走行位相Ｖｐ（図２参照）中のゆっくりした移動からより速い充填位相Ｆｆまでの制御にわたり切り換えするために使用される。しかしながら、この発明によると、センサー１８’はさらに真空弁１７’に連動されてその出力信号を出力ライン１９’を介して真空弁１７’に送って、真空弁１７’がその閉鎖位置に到る。
【００２８】
無数の実施態様はこの発明の範囲内で可能であり；あらゆる場合に、真空弁に連動されたセンサーがさらに射出成形機或いはダイカスト機のそれぞれの圧力部材及び／又は充填システムの制御に影響を与えることは重要である。例えば、複数の開口は単一開口１７”の代わりに設けられ得るか、或いはそのような開口は軸方向に延びていて、例えばダイスキャビテイ７に面する先端をもつ三角形であって、ダイスキャビテイを徐々に閉鎖する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明によるダイカスト機の横方向図である。
【図２】第一実施例の制御を説明する線図である。
【図３】充填される材料の量の監視システムに関してこの発明を記載するダイスの静止半部とショットスリーブを通る横断面図である。
【図４】複数の排出部を有する他の実施例を表す。
【符号の説明】
【００３０】
１．．．．．ダイカスト機
２．．．．．静止ダイス締付け板
３．．．．．静止ダイス半部
４．．．．．可動ダイス半部
６．．．．．可動ダイス締付け板
７．．．．．ダイスキャビテイ
８．．．．．外部再加圧装置
９．．．．．ショットスリーブ
１０．．．．．充填孔
１１．．．．．鋳造ピストン
１２．．．．．ピストンロッド
１４．．．．．制御ユニット
１６．．．．．ライン
１７．．．．．真空弁
１８．．．．．センサー
１９．．．．．ライン
２０．．．．．真空導管
２２．．．．．距離計
２３．．．．．ブラケット
２４．．．．．ライン
２７．．．．．電磁石
２９．．．．．閉鎖スライダ
３１．．．．．ピストン
３２．．．．．導管                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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