Druckgiessvorrichtung mit Beschleunigungssensor am Einpresskolben

Abstract

 Um eine Druckgießvorrichtung (10) mit einer einen Formhohlraum ausbildenden Druckgießform (12, 14) und einem Einpreßkolben (26) zum Einpressen von Gießmaterial in den Formhohlraum, wobei dem Einpreßkolben (26) ein Antrieb (34) zugeordnet ist, der mittels einer Steuereinheit (52) steuerbar ist, und wobei mit dem Einpreßkolben (26) eine die Bewegung des Einpreßkolbens (26) erfassende Sensoreinheit zusammenwirkt, die der Steuereinheit (52) ein Steuersignal bereitstellt, derart weiterzubilden, daß die Bewegung des Einpreßkolbens (26) auf konstruktiv einfache Weise an die innerhalb des Formhohlraums herrschenden physikalischen Bedingungen angepaßt werden kann, wird vorgeschlagen, daß die Sensoreinheit einen starr mit dem Einpreßkolben (26) gekoppelten Beschleunigungssensor (62) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung mit einer einen Formhohlraum ausbildenden Druckgießform und einem Einpreßkolben zum Einpressen von Gießmaterial in den Formhohlraum, wobei dem Einpreßkolben ein Antrieb zugeordnet ist, der mittels einer Steuereinheit steuerbar ist, und wobei mit dem Einpreßkolben eine die Bewegung des Einpreßkolbens erfassende Sensoreinheit zusammenwirkt, die der Steuereinheit ein Sensorsignal bereitstellt.

[0002] Derartige Druckgießvorrichtungen sind aus der EP 0 827 794 B1 bekannt. Mit ihrer Hilfe lassen sich Gußstücke herstellen, wobei als Gießmaterial vorzugsweise flüssiges Metall zum Einsatz kommt, insbesondere Aluminium. Bei der Herstellung derartiger Gußstücke besteht die Gefahr, daß sich das Gießmaterial beim Einpressen innerhalb des Formhohlraums nicht gleichmäßig verteilt. Insbesondere besteht die Gefahr, daß sich Lufteinschlüsse ausbilden, durch die die Qualität des fertigen Gußstückes ganz erheblich vermindert wird.

[0003] Um den Formhohlraum möglichst gleichmäßig mit Gießmaterial auszufüllen, ist es bekannt, den Einpreßkolben während einer ersten Phase des Gießvorganges mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit zu bewegen, um das Gießmaterial möglichst ohne Lufteinschlüsse bis zu einer Eintrittsöffnung in den Formhohlraum aufzustauen. Anschließend kann dann während einer zweiten Phase des Gießvorganges die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens stark erhöht werden, um das aufgestaute Gießmaterial durch die Eintrittsöffnung, den so genannten Anschnitt, des Formhohlraums hindurch in diesen einzupressen.

[0004] Ist der Formhohlraum schließlich vollständig mit Gießmaterial gefüllt, so kann der Einpreßkolben schlagartig abgebremst werden, wobei sich innerhalb des Formhohlraums ein statischer Enddruck aufbaut, der zu einer Verdichtung des Gießmaterials führt, indem flüssiges Gießmaterial in die erstarrenden und der Erstarrungsschwindung unterliegenden Gußbereiche nachgepreßt wird. Die Umschaltung der verschiedenen Bewegungsphasen des Einpreßkolbens erfolgt häufig mittels einstellbarer Schaltnocken, die an einer Kolbenstange angeordnet sind, an deren freiem Ende der Einpreßkolben festgelegt ist. Die Positionierung der Schaltnocken ist allerdings zeitaufwendig und berücksichtigt nicht Änderungen der physikalischen Bedingungen innerhalb des Formhohlraumes, beispielsweise Temperaturänderungen der Druckgießform und des Gießmaterials, die einen erheblichen Einfluß auf das Erstarrungsverhalten des Gießmaterials ausüben.

[0005] In der eingangs genannten EP 0 827 794 B1 wird vorgeschlagen, die Bewegung des Einpreßkolbens mittels einer Sensoreinheit in Form eines Weggebers zu überwachen, der mit einer Steuereinheit der Druckgießvorrichtung gekoppelt ist. Der Weggeber stellt hierbei ein Signal bereit, das einer bestimmten Position des Einpreßkolbens entspricht. In Abhängigkeit vom Sensorsignal kann der dem Einpreßkolben zugeordnete Antrieb zur Erzielung einer jeweils gewünschten Geschwindigkeit des Einpreßkolbens angesteuert werden. Während einer Kalibrierung der Druckgießvorrichtung kann die wegabhängige Geschwindigkeit des Einpreßkolbens optimiert werden. Um jedoch Gußstücke höchster Qualität herstellen zu können, ist es auch hierbei erforderlich, möglichst gleichbleibende Bedingungen innerhalb des Formhohlraums sicherzustellen.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckgießvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Bewegung des Einpreßkolbens auf konstruktiv einfache Weise an die innerhalb des Formhohlraums herrschenden physikalischen Bedingungen angepaßt werden kann.

[0007] Diese Aufgabe wird bei einer Druckgießvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sensoreinheit einen starr mit dem Einpreßkolben gekoppelten Beschleunigungssensor aufweist.

[0008] In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, daß Änderungen der physikalischen Bedingungen innerhalb des Formhohlraums beim Einpressen des Gießmaterials eine entsprechende Änderung der Druckkräfte zur Folge haben, die auf den Einpresskolben einwirken und die eine vom Beschleunigungssensor erfaßbare Geschwindigkeitsänderung des Einpresskolbens zur Folge haben. Der auf den Einpreßkolben ausgeübte Druck des Gießmaterials verändert sich während der Formfüllung insbesondere entsprechend den durch die Gußstückgeometrie gegebenen Strömungsbedingungen. So führt beispielsweise das Aufstauen des flüssigen Gießmaterials am Anschnitt des Formhohlraums zu einer kurzzeitigen Druckerhöhung, die ein entsprechendes Sensorsignal des Beschleunigungssensors zur Folge hat, so daß anhand des Sensorsignals unabhängig von der Lage des Einpreßkolbens festgestellt werden kann, zu welchem Zeitpunkt sich das flüssige Gießmaterial während der Einpressbewegung am Anschnitt anstaut. Während der Füllung des Formhohlraums können weitere Druckspitzen auftreten, die durch die innerhalb des Formhohlraums herrschenden Strömungsbedingungen vorgegeben sind. Letztere hängen nicht nur von der Geometrie des Gußstückes ab, sondern auch von der Temperatur der Druckgießform und des Gießmaterials. Eine Änderung dieser Temperaturen führt also auch zu einer Änderung der auftretenden Druckspitzen, die mittels des Beschleunigungssensors erfaßt werden können. Bei gefülltem Formhohlraum ergibt sich schließlich im Zusammenhang mit der die Nachverdichtung eine letzte Druckspitze, die ebenfalls vom Beschleunigungssensor erfaßt werden kann. Das vom Beschleunigungssensor bereitgestellte Sensorsignal kann zur Steuerung des Antriebs des Einpreßkolbens herangezogen werden kann, insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens in Abhängigkeit vom Sensorsignal des Beschleunigungssensors gesteuert wird. Tritt während des Gießvorganges eine Änderung der physikalischen Bedingungen innerhalb des Formhohlraums auf, so führt dies zu einer Änderung der auftretenden Druckspitzen und somit auch zu einer Änderung des Sensorsignals, so daß die Steuerung des Einpreßkolbens auf konstruktiv einfache Weise den physikalischen Bedingungen innerhalb des Formhohlraums anpassbar ist.

[0009] Von Vorteil ist es, wenn der Antrieb ein Hydrauliksystem umfaßt mit einer Antriebseinheit, die einen mit dem Einpreßkolben gekoppelten Arbeitskolben aufweist, der mit dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei der auf den Arbeitskolben einwirkende Druck der Hydraulikflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Steuer- oder Regelventile in Abhängigkeit vom Sensorsignal des Beschleunigungssensors steuerbar ist. Der auf die Antriebseinheit einwirkende Druck der Hydraulikflüssigkeit kann somit durch Steuerung der Steuer- oder Regelventile an den Verlauf des Sensorsignals angepaßt werden. Je nach einwirkendem Druck führt der Arbeitskolben eine bestimmte Bewegung aus, die auf den Einpreßkolben übertragen wird, so daß dieser in Abhängigkeit vom Sensorsignal eine gewünschte Bewegung ausführt.

[0010] Günstig ist es hierbei, wenn mindestens eines der Steuer- oder Regelventile mit der Steuereinheit der Druckgießvorrichtung gekoppelt ist, die ihrerseits mit dem Beschleunigungssensor in elektrischer Verbindung steht. Der Steuereinheit kann hierbei in Abhängigkeit vom Sensorsignal ein Geschwindigkeitsverlauf des Einpreßkolbens vorgegeben werden, wobei der Geschwindigkeitsverlauf in eine entsprechende Öffnungs- und Schließbewegung des mindestens einen Steuer- oder Regelventils umsetzbar ist.

[0011] Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß ein Steuer- oder Regelventil in eine Auslaßleitung geschaltet ist, über die die Antriebseinheit mit einem Vorratstank für Hydraulikflüssigkeit in Strömungsverbindung steht. Dies gibt die Möglichkeit, in Abhängigkeit vom Sensorsignal Hydraulikflüssigkeit aus der Antriebseinheit über die Auslaßleitung in den Vorratstank zu überführen, wodurch der auf den Arbeitskolben einwirkende Druck der Hydraulikflüssigkeit abgesenkt wird.

[0012] Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß ein Steuer- oder Regelventil in eine Druckleitung geschaltet ist, über die ein eine unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit aufnehmender Druckspeicher mit der Antriebseinheit in Strömungsverbindung steht. Dies gibt die Möglichkeit, in Abhängigkeit vom Sensorsignal den auf den Arbeitskolben einwirkenden Druck in vorgebbarer Weise zu erhöhen, indem das Steuer- oder Regelventil entsprechend geöffnet und geschlossen wird.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebseinheit einen Arbeitszylinder umfaßt, in dem der Arbeitskolben verschiebbar gelagert ist und der hydraulisch mit einem Druckzylinder gekoppelt ist, wobei der Druckzylinder über die Druckleitung mit dem Druckspeicher verbunden ist und wobei der Arbeitszylinder über die Auslaßleitung mit dem Vorratstank verbunden ist.

[0014] Hierbei ist es günstig, wenn sowohl in die Druckleitung als auch in die Auslaßleitung jeweils zumindest ein in Abhängigkeit vom Sensorsignal steuerbares Steuer- oder Regelventil geschaltet ist, denn dies gibt die Möglichkeit, mittels des in die Druckleitung geschalteten Steuer- oder Regelventiles die Stärke der vom Arbeitskolben auf den Einpreßkolben ausgeübte Antriebskraft vorzugeben und gleichzeitig mittels des in die Auslaßleitung geschalteten Steuer- oder Regelventiles den zeitlichen Verlauf der Bewegung des mit dem Arbeitskolben gekoppelten Einpreßkolbens zu steuern. Der vom Arbeitskolben auf den Einpreßkolben ausgeübten Antriebskraft entspricht die Preßkraft, die der Einpreßkolben auf das Gießmaterial ausübt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß während einer ersten Bewegungsphase des Einpreßkolbens von diesem nur eine verhältnismäßig geringe Preßkraft auf das Gießmaterial ausgeübt wird, die während einer nachfolgenden Phase des Gießvorganges erhöht wird, so daß insbesondere während einer Schlußphase des Gießvorganges eine Nachverdichtung des Gießmaterials erzielt werden kann. Gleichzeitig kann mittels des in die Ablaufleitung geschalteten Steuer- oder Regelventils die Bewegung des Arbeitskolbens und über diesen auch die Bewegung des Einpreßkolbens gesteuert werden. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des Steuerkolbens während der abschließenden Gießphase wieder zu reduzieren. Dadurch können die notwendigen Schließkräfte, die von einer Formschließeinheit der Druckgießvorrichtung auf die Druckgießform ausgeübt werden, verringert werden.

[0015] Die Kopplung des Beschleunigungssensors mit dem Einpreßkolben kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß der Beschleunigungssensor an einem mechanisch mit dem Einpreßkolben gekoppelten Träger gehalten ist.

[0016] Vorzugsweise ist der Einpreßkolben mit einer Kolbenstange verbunden, und der Träger umfaßt eine parallel zur Kolbenstange angeordnete Schaltstange, die starr mit der Kolbenstange gekoppelt ist und an der der Beschleunigungssensor gehalten ist. Die Schaltstange führt dadurch entsprechend der Kolbenstange eine Bewegung durch, wobei auftretende Geschwindigkeitsänderungen vom Beschleunigungssensor zuverlässig erfaßt werden können.

[0017] Besonders günstig ist es, wenn der Beschleunigungssensor an einer Stirnseite der Schaltstange angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, daß durch eine derartige Anordnung des Beschleunigungssensors eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber Geschwindigkeitsänderungen erzielt werden kann.

[0018] Der Träger ist bei einer bevorzugten Ausführungsform an einer Führung verschiebbar gehalten. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Führung an der Antriebseinheit montiert ist.

[0019] Vorzugsweise umfaßt die Druckgießform einen vom Formhohlraum ausgehenden Auslaßkanal, an den über ein Auslaßventil eine Unterdruckquelle anschließbar ist, wobei das Auslaßventil in Abhängigkeit vom Sensorsignal des Beschleunigungssensors steuerbar ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es, den Formhohlraum mit einem Unterdruck zu beaufschlagen, während das Gießmaterial eingepreßt wird. Dadurch kann die Gefahr von Lufteinschlüssen im Gußstück zusätzlich vermindert werden. Die Beaufschlagung mit einem Unterdruck ist allerdings nicht während des gesamten Gießvorganges von Vorteil, es hat sich vielmehr herausgestellt, daß in vielen Fällen während unterschiedlicher Phasen des Gießvorganges ein unterschiedlicher Luftdruck innerhalb des Formhohlraums vorteilhaft ist. Die Beaufschlagung mit Unterdruck erfolgt deshalb mittels des Auslaßventils in Abhängigkeit vom Sensorsignal des Beschleunigungssensors. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit, die Unterdruckquelle beispielsweise während einer abschließenden Phase des Gießvorganges vom Formhohlraum abzutrennen, während der Formhohlraum während einer anfänglichen Phase des Gießvorganges mit einem besonders großen Unterdruck beaufschlagt wird.

[0020] Eine konstruktive einfache Steuerung des Auslaßventils erfolgt bei einer bevorzugten Ausgestaltung dadurch, daß das Auslaßventil mit der Steuer- oder Regeleinheit gekoppelt ist, die ihrerseits mit den Sensorsignal des Beschleunigungssensors beaufschlagbar ist. In Abhängigkeit vom Sensorsignal können hierbei mittels der Steuer- oder Regeleinheit dem Auslaßventil bestimmte Öffnungs- und Schließbewegungen während des Einpressens von Gießmaterial vorgegeben werden.

[0021] Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1:

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung; und

Figur 2:

eine Veranschaulichung der Bewegung eines Einpreßkolbens der Druckgießvorrichtung während des Gießvorganges in Abhängigkeit von einem Druckverlauf in einem Formhohlraum der Druckgießvorrichtung und eines entsprechenden Sensorsignals.

[0022] In Figur 1 ist schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte Druckgießvorrichtung dargestellt mit einer ersten, feststehenden Formhälfte 12 und einer zweiten, beweglichen Formhälfte 14, die in üblicher Weise mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Formschließeinheit zusammenwirken. Letztere umfaßt eine feststehende und eine bewegliche Aufspannplatte (nicht dargestellt), an denen jeweils eine der beiden Formhälften in bekannter Weise gehalten ist und die auf die beiden Formhälften eine vorgebbare Schließkraft ausüben. Die beiden Formhälften 12 und 14 bilden zwischen sich einen Formhohlraum 16 aus, der die Form eines zu gießenden Gußstückes aufweist, und in den ein Gießmaterial, beispielsweise eine metallische Schmelze, eingepreßt werden kann. Hierzu weist der Formhohlraum 16 eine Eintrittsöffnung auf, die im folgenden als Anschnitt 18 bezeichnet ist. Der Anschnitt 18 steht über einen Einlaßkanal 20 mit einer zylindrischen Gießkammer 22 in Verbindung, die eine Einlaßöffnung 24 aufweist und in der ein Einpreßkolben 26 verschieblich gehalten ist.

[0023] Der Einpreßkolben 26 ist an einer Kolbenstange 28 gehalten, die mit ihrem dem Einpreßkolben 26 abgewandten Ende an einem Arbeitskolben 30 festgelegt ist, der in einem Arbeitszylinder 32 einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 34 belegten Antriebseinheit verschieblich gelagert ist. Zusätzlich zum Arbeitszylinder 32 weist die Arbeitseinheit 34 einen hydraulisch mit dem Arbeitszylinder 32 gekoppelten Druckzylinder 36 auf, in dem ein Druckkolben 38 verschieblich gelagert ist. Auf seiner dem Arbeitszylinder 32 zugewandten Stirnseite trägt der Druckkolben 38 einen Druckzapfen 40, der auf der der Kolbenstange 28 abgewandten Seite des Arbeitszylinders 32 in den Arbeitszylinder 32 eintaucht.

[0024] Der Druckzylinder 36 steht über eine Druckleitung 42 mit einem an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Druckspeicher in Strömungsverbindung, der unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit aufnimmt. In die Druckleitung 42 ist ein elektrisch ansteuerbares Steuerventil 44 geschaltet in Form eines Magnetventiles, mit dessen Hilfe die Strömungsverbindung zwischen dem in der Zeichnung nicht dargestellten Druckspeicher und dem Druckzylinder 36 definiert geöffnet und geschlossen werden kann.

[0025] Der Arbeitszylinder 32 steht über eine Auslaßleitung 46 mit einem Vorratstank 48 für Hydraulikflüssigkeit in Strömungsverbindung, so daß über die Auslaßleitung 46 Hydraulikflüssigkeit vom Arbeitszylinder 32 an den Vorratstank 48 abgegeben werden kann. In die Auslaßleitung 46 ist ein zweites Steuerventil 50 geschaltet, das ebenfalls als Magnetventil ausgebildet ist, so daß mittels des zweiten Steuerventiles 50 die Strömungsverbindung zwischen dem Arbeitszylinder 32 und dem Vorratstank 48 wahlweise freigegeben oder unterbrochen werden kann.

[0026] Zur elektrischen Ansteuerung der ersten und zweiten Steuerventile 44 und 50 umfaßt die Druckgießvorrichtung 10 eine Steuer- und Regeleinheit 52, die über Steuerleitungen mit den beiden Steuerventilen 44 und 50 gekoppelt ist.

[0027] An der Kolbenstange 28 ist eine Buchse 54 unverschieblich gehalten, an der ein Tragarm 56 festgelegt ist. Parallel zu diesem ausgerichtet ist am Druckzylinder 36 ein Führungsarm 58 festgelegt, der im Bereich seines freien Endes von einer Schaltstange 60 durchgriffen ist, die parallel zur Kolbenstange 28 ausgerichtet ist und in ihrem vorderen, den Formhälften 12 und 14 zugewandten Endbereich starr mit dem Tragarm 56 verbunden ist. An ihrem den Formhälften 12 und 14 abgewandten rückseitigen Ende trägt die Schaltstange 60 stirnseitig einen Beschleunigungssensor 62, der über eine Sensorleitung 64 mit der Steuer- und Regeleinheit 52 in elektrischer Verbindung steht.

[0028] Die Druckgießvorrichtung 10 weist außerdem eine an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Unterdruckquelle auf, die über eine Unterdruckleitung 66 mit einem in den Formhohlraum 16 einmündenden Auslaßkanal 68 in Strömungsverbindung steht. Zwischen der Unterdruckleitung 66 und dem Auslaßkanal 68 ist ein als Magnetventil ausgestaltetes Auslaßventil 70 angeordnet, das über eine Steuerleitung 72 mit der Steuer- und Regeleinheit 52 in elektrischer Verbindung steht.

[0029] Zur Herstellung eines Gußstückes wird eine metallische Schmelze mittels des Einpreßkolbens 26 in den Formhohlraum 16 eingepreßt. Der Einpreßkolben 26 nimmt hierbei zu Beginn des Gießvorganges eine zurückgezogene Stellung ein, in der er die Einlaßöffnung 24 freigibt, so daß die metallische Schmelze in die Gießkammer 22 eingefüllt werden kann. Anschließend wird der Einpreßkolben 26 mittels der Antriebseinheit 34 in die Gießkammer 22 eingeschoben. Der von dem Einpreßkolben 26 zurückgelegte Weg in Abhängigkeit von der Zeit ist in Figur 2 schematisch durch den Kurvenverlauf 75 wiedergegeben.

[0030] Das Einpressen des Gießmaterials über den Einlaßkanal 20 und den Anschnitt 18 in den Formhohlraum 16 führt ebenso wie die Füllung des Formhohlraums 16 dazu, daß sich der Druck innerhalb des Formhohlraums 16 in Abhängigkeit von der Stellung des Einpreßkolbens 26 verändert. Der Verlauf des sich innerhalb des Formhohlraums 16 ausbildenden Druckes in Abhängigkeit von der Zeit ist in Figur 2 durch den Kurvenverlauf 77 vereinfacht wiedergegeben. Ein erster Druckanstieg stellt sich hierbei innerhalb des Formhohlraums 16 zu dem Zeitpunkt ein, wenn nach Ablauf einer ersten Phase A des Gießvorganges das zuvor in die Gießkammer 22 eingefüllte Gießmaterial am Anschnitt 18 aufgestaut ist. Anschließend wird die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens 26 erhöht und das Gießmaterial verteilt sich innerhalb des Formhohlraumes 16, wobei sich je nach den durch die Geometrie des Formhohlraums sich ausbildenden Strömungsbedingungen innerhalb des Formhohlraums 16 in aufeinander folgenden Gießphasen B, C und D mehrere weitere Druckanstiege einstellen, bis schließlich am Ende des Gießvorganges in einer Gießphase E der Formhohlraum 16 vollständig mit Gießmaterial gefüllt ist und sich nunmehr ein statischer Enddruck aufbaut, der eine Nachverdichtung des Gießmaterials durch Nachpressen von Schmelze in die erstarrenden und der Erstarrungsschwindung unterliegenden Gußbereiche bewirkt.

[0031] Die sich während des Gießvorganges einstellenden kurzzeitigen Druckerhöhungen werden über das Gießmaterial auf den Einpreßkolben 26 übertragen, so daß dieser kurzzeitig stark abgebremst und anschließend wieder beschleunigt wird. Diese Geschwindigkeitsänderungen werden vom Beschleunigungssensor 62 erfaßt. Das von diesem während des Gießvorganges bereitgestellte Sensorsignal in Abhängigkeit von der Zeit ist in Figur 2 als Kurvenverlauf 79 vereinfacht wiedergegeben. Das Sensorsignal 79 weist hierbei mehrere Maxima auf, die jeweils einer Druckspitze des Druckverlaufes 77 zugeordnet werden können. So entspricht das erste Maximum des Sensorsignals 79 der sich aufgrund des Staus des Gießmaterials am Anschnitt 18 ausbildenden Druckspitze. Auch die weiteren Maxima des Sensorsignals 79 korrespondieren mit Druckspitzen des Druckverlaufes 77, insbesondere entspricht das letzte Maximum des Sensorsignals 79 dem sich innerhalb des Formhohlraums 16 ausbildenden Enddruck.

[0032] Bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung 10 wird das vom Beschleunigungssensor 72 bereitgestellte Sensorsignal 79 zur Ansteuerung der Steuerventile 44 und 50 herangezogen, so daß diese in Abhängigkeit von den sich ausbildenden Maxima des Sensorsignales 79 definiert geöffnet und geschlossen werden können. Dadurch kann die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens 26 in Abhängigkeit vom Sensorsignal 79 gesteuert werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens 26 während einer zweiten Phase B des Gießvorganges erhöht wird, sobald sich das erste Maxima des Sensorsignals 79 einstellt, das mit der sich beim Aufstauen des Gießmaterials am Anschnitt 18 ausbildenden Druckspitze korrespondiert. In Abhängigkeit von den nachfolgenden Druckspitzen kann dann in weiteren Phasen C und D des Gießvorganges die Geschwindigkeit des Einpreßkolbens 26 in vorgebbarer Weise wieder reduziert werden. Bei Auftreten des letzten Maximas des Sensorsignals während des Gießvorgangs kann die Bewegung des Einpreßkolbens 26 dann zum Stillstand gebracht werden, wobei jedoch während dieser letzten Phase E des Gießvorganges noch ein definierter Druck vom Einpreßkolben 26 auf das Gießmaterial zu dessen Nachverdichtung ausgeübt wird.

[0033] Die Steuerung der Bewegung des Einpreßkolbens 26 in Abhängigkeit vom Sensorsignal 79 des Beschleunigungssensors 62 hat den Vorteil, daß die Bewegung des Einpreßkolbens 26 dem sich innerhalb des Formhohlraums 16 während des Gießvorganges ausbildenden Druckverlauf 77 folgt. Dieser Druckverlauf ist unmittelbar von den innerhalb des Formhohlraums 16 herrschenden physikalischen Bedingungen abhängig, insbesondere von der Temperatur der beiden Formhälften 12 und 14 sowie der Temperatur des Gießmaterials während des Gießvorganges. Tritt eine Temperaturänderung auf, so führt dies zu einer Änderung des Druckverlaufes und somit auch zu einer Änderung der Bewegung des Einpreßkolbens 26, ohne daß eine erneute Kalibrierung der Druckgießvorrichtung 10 erforderlich ist. Entsprechend der Ansteuerung der Steuerventile 44 und 50 kann über die Steuer- und Regeleinheit 52 auch das Auslaßventil 70 zur Optimierung des Gießvorganges in Abhängigkeit vom Sensorsignal 79 angesteuert werden. Dies gibt die Möglichkeit, während einzelner Phasen A, B, C, D und/oder E die Unterdruckquelle (nicht dargestellt) mit dem Formhohlraum 16 zu verbinden, so daß der sich ausbildende Unterdruck zeitlich an den Einfüllvorgang angepaßt werden kann.

Ansprüche

1. Druckgießvorrichtung mit einer einen Formhohlraum ausbildenden Druckgießform (12, 14) und einem Einpreßkolben (26) zum Einpressen von Gießmaterial in den Formhohlraum, wobei dem Einpreßkolben (26) ein Antrieb (34) zugeordnet ist, der mittels einer Steuereinheit (52) steuerbar ist, und wobei mit dem Einpreßkolben (26) eine die Bewegung des Einpreßkolbens (26) erfassende Sensoreinheit zusammenwirkt, die der Steuereinheit (52) ein Steuersignal bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit einen starr mit dem Einpreßkolben (26) gekoppelten Beschleunigungssensor (62) aufweist.

2. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Hydrauliksystem umfaßt mit einer Antriebseinheit (34), die einen mit dem Einpreßkolben (26) gekoppelten Arbeitskolben (30) aufweist, der mit dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei der auf den Arbeitskolben (30) einwirkende Druck der Hydraulikflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Steuer- oder Regelventile (44, 50) in Abhängigkeit vom Sensorsignal (79) des Beschleunigungssensors (62) steuerbar ist.

3. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuer- oder Regelventil (50) in eine Auslaßleitung (46) geschaltet ist, über die die Antriebseinheit (34) mit einem Vorratstank (48) in Strömungsverbindung steht.

4. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuer- oder Regelventil (44) in eine Druckleitung (42) geschaltet ist, über die ein unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit aufnehmender Druckspeicher mit der Antriebseinheit (34) in Strömungsverbindung steht.

5. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (34) einen Arbeitszylinder (32) umfaßt, in dem der Arbeitskolben (30) verschiebbar gelagert ist und der hydraulisch mit einem Druckzylinder (36) gekoppelt ist, wobei der Druckzylinder (36) über die Druckleitung (42) mit dem Druckspeicher verbunden ist und wobei der Arbeitszylinder (32) über die Auslaßleitung (46) mit dem Vorratstank (48) verbunden ist.

6. Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (62) an einem mechanisch mit dem Einpreßkolben (26) gekoppelten Träger (60) gehalten ist.

7. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einpreßkolben (26) mit einer Kolbenstange (28) verbunden ist und daß der Träger eine parallel zur Kolbenstange (28) angeordnete Schaltstange (60) umfaßt, die mit der Kolbenstange (28) gekoppelt ist und an der der Beschleunigungssensor (62) gehalten ist.

8. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (62) an einer Stirnseite der Schaltstange (60) angeordnet ist.

9. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (60) an einer Führung (58) verschiebbar gehalten ist.

10. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (58) an der Antriebseinheit (34) montiert ist.

11. Druckgießvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgießform einen vom Formhohlraum (16) ausgehenden Auslaßkanal (68) aufweist, an den über ein Auslaßventil (70) eine Unterdruckquelle anschließbar ist, wobei das Auslaßventil (70) in Abhängigkeit vom Sensorsignal (79) des Beschleunigungssensors (62) steuerbar ist.

12. Druckgießvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (70) mit der Steuereinheit (52) gekoppelt ist.

Zeichnung