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Digitale Proportional-Einbauventile für den Druckguss

Der Druckguss ist ein effizientes und kostengünstiges Verfahren, das eine große Bandbreite an Leichtmetallprodukten für die Automotive -und Spielzeugindustrie bietet. Hoch dynamische digitale Proportional-Einbauventile (Abb. 1) und hochentwickelte Steuerungen ermöglichen es, dass Druckgussmaschinen Hochdruckeinspritzung von geschmolzener Metalllegierung durchführen, und machen so komplexe Formgebungen und genauste Toleranzen möglich. Die Einspritzung ist der Kernprozess an der Druckgussmaschine, da er die Qualität des Endprodukts (Abb. 2) bestimmt. Er wird in Geschwindigkeits/Positions -und Druckkontrolle im geschlossenen Regelkreis von den digitalen Proportional- Einbauventilen ausgeführt, wie nachfolgend beschrieben.

Digitale Proportional-Einbauventile

Verfügbar von Größe 16 bis 100 (konform zu ISO 7368) mit sehr hohen Durchfluß bis zu 10.000 l/min. Das Hauptsitzventil des Cartridges gleitet in eine Buchse und wird im geschlossenen Regelkreis von einem Servoproportionalventil, das auf dem Gehäusedeckel montiert ist, gesteuert. Die integrierte digitale Elektronik steuert im doppelten geschlossenen Regelkreis das Sitzventil und den Kolben des Pilotventils durch den integrierten LVDT Aufnehmer und übt hohe Dynamik und niedrige Ansprechzeiten (15-30 ms von 0 bis 100%) aus. Digitale Einbauventile sind in 2 Ausführungen verfügbar:

  • 2-Wege Version - Leckagefreier Sitztyp, stromlos geschlossen, um exakte Durchflußsteuerung in beide Richtungen zu realisieren.
  • 3-Wege Version - Kolbentyp für Durchfluß- oder Druckregelungen aufgrund der 3 Wege Konfiguration P-A oder A-T.

Die Proportionalcartridges sind mit einem digitalen Treiber, der mit innovativer DSP Technologie, hochentwickelten Algorithmen und Firmware entwickelt wurde, ausgestattet. Die besondere PC Software von Atos, basierend auf Windows, bietet eine benutzerfreundliche unmittelbare Ansteuerung. CANOpen oder Profibus DP Schnittstellen ermöglichen es Ventil-Parameter zu programmieren, abzufragen und das Ventil in Echtzeit während des Maschinenbetriebs zu regeln (Abb. 3). 

Verstärkte Ausführung

Hohe Beschleunigungen träger Massen bewirken große mechanische Erschütterungen (bis zu 50 G), welche die Proportionalventile während der Einspritzphase beeinträchtigen. Die “verstärkten” Ausführungen von Proportionalventilen widerstehen den oben genannten mechanischen Beanspruchungen aufgrund der baulichen Verstärkung kritischer Bauteile. Ferner reduziert eine Dämpfungsplatte, die zwischen Treibergehäuse und Gehäuse des Wegaufnehmers eingebaut ist, die Vibrationen um das etwa 10-fache gegenüber der Elektronik (Abb. 4). Die neuen digitalen Proportionalcartridges wurden in Zusammenarbeit mit den wichtigsten Spritzguss OEMs entwickelt, um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Druckgusspressen zu verbessern. Tausende Ventile, die in den zahlreichen Bereichen arbeiten, zeugen vom Erfolg digitaler Einbauventile in Hochleistungsanwendungen.