用于压铸机的柱塞系统和铸造方法与流程

1.本发明涉及用于评价驾驶员的表现的系统和方法。一种用于压铸机的铸造柱塞系统，其中，所述柱塞系统包括静止系统部分和系统部分，该系统部分在相应的铸造循环中相对于静止系统部分移动以将熔融材料引入铸造模具中，并且具有铸造柱塞、铸造柱塞杆和杆驱动单元，并且被配置为在铸造循环的模具填充阶段结束时，在熔融材料上的压力的作用下减速；并且涉及用于具有这种柱塞系统的压铸机的铸造方法。


背景技术：

2.已知这种类型的柱塞系统以及相关联的铸造方法通常用于压铸机中，特别是用于金属零件的压铸。相应的铸造循环通常由熔融材料被向上运输或推进到铸造模具入口的预先填充阶段、熔融材料被压入铸造模具中的模具填充阶段和保持压力通过柱塞施加在铸造模具中的熔融材料上的压力保持阶段组成。通过移动的系统部分相对于柱塞系统的静止系统部分的对应的熔体输送运动，所述熔融材料被向上运输到压铸模具并且进入压铸模具中。在这种情况下，静止系统部分例如意味着柱塞系统被静止地保持在压铸机的相关联的机器结构上的部分，而移动的系统部分是柱塞系统相对于静止系统部分移动以进行这种熔体运输的部分，即柱塞系统在模具填充阶段结束时移动和减速的所有部件。在模具填充阶段结束时的这个减速工艺期间，移动的系统部分的向前运动被完全地或至少在很大程度上制动，从而将熔体压缩到铸造模具中，其中，任何残余的向前运动或一定程度的回弹或振荡运动最迟在随后的所谓的压力保持阶段中被消散，如果移动的系统部分在模具填充阶段结束时还未进入完全停止，则它最迟在该压力保持阶段期间这样做。
3.移动的系统部分通常包括柱塞；柱塞杆；柱塞被联接在该柱塞杆的前端处以及杆驱动单元，该杆驱动单元驱动柱塞杆以通过柱塞运输熔融材料并且通常包括驱动活塞和柱塞联接件，通过该柱塞联接件，柱塞杆在其与柱塞相对的端部处联接到驱动活塞。驱动活塞通常是所谓的喷射单元的一部分，其指定柱塞系统的驱动部分。柱塞和柱塞杆通常是所谓的铸造用具的部分，其指定柱塞系统的从动部分。作为喷射单元的另一部分，可选地，所谓的倍增器单元或压力平移单元可以联接到驱动活塞，并且用于在压力保持阶段中提供保持压力。柱塞系统的静止系统部分具体包括用于引导移动的系统部分的部件的移动的部件，例如铸造缸（在该铸造缸中，驱动活塞被引导）以及铸造室体，该铸造室体例如限定圆柱形铸造室，熔体最初存在于该圆柱形铸造室中并且柱塞在该圆柱形铸造室中移动。
4.在模具填充阶段结束时，通过熔融材料填充铸造模具，移动的系统部分在其向前运动中被相对突然地、完全地或在很大程度上制动到静止，其中，所谓的第一压力峰是在铸造模具中为熔融材料形成的。这个第一压力峰对于熔融材料在铸造模具中的第一次压缩是重要的，特别是在铸造模具或产生的铸件的区域中，这些区域离熔融材料进入铸造模具的插入区域相对较远。压力保持阶段中的压力倍增，由于其在技术上引起的时间延迟和初期熔体凝固，往往不能单独发挥充分的作用。因此，例如，在较小和中等大小的冷室类型的压铸机中，典型的模具填充时间，即模具填充阶段的持续时间，在10 ms到15 ms的范围内，而
在某些情况下，由于设计，在压力保持阶段中，压力倍增作用相对于模具填充阶段的结束延迟了15 ms到35 ms。
5.关于铸造模具中的第一压力峰，考虑常规相互矛盾的工艺目标。一方面，第一压力峰必须足够高，以实现熔融材料在铸造模具中的充分的第一次压缩。另一方面，铸造模具中的第一压力峰太高会导致模具的所谓的过喷射，这意味着熔体在模具分型平面中（即在将可移动模具半部和静止模具半部分离的平面中）逸出模具边缘，这导致不期望的毛刺形成并且有必要进行后续的进一步的机械加工。常规地，考虑了对关于第一压力峰的这些工艺目标的观察，其中为柱塞并且因此也为柱塞系统的移动的系统部分的其它部件跨铸造循环，特别是在模具填充阶段期间的速度的发展预定义了专用的速度曲线。然而，为了选择最佳的柱塞速度，特别是也在模具填充阶段期间，必须考虑附加的工艺参数，诸如关于铸造室中的熔融材料的流动行为、模具填充阶段的持续时间的优化、空气扰动和模具磨损的最小化以及铸造模具几何结构、熔融材料的流动阻力以及作为柱塞系统的驱动相关的部分的喷射单元的性能。
6.专利公开物de 34 33 121 c1限定了一种铸造柱塞系统，该铸造柱塞系统具有：集成了用于杆驱动单元的液压阻尼装置的柱塞联接件，该液压阻尼装置具有阻尼室和可在该阻尼室中位移的阻尼活塞，以及弹簧加载的控制活塞，由于惯性，该弹簧加载的控制活塞在柱塞减速后在模具填充阶段结束时仍然可以进一步移动，并且只有在这种阻尼情况下，才会打开在阻尼室和存储室之间行进的孔，否则就会阻塞这些孔。
7.在公开物jp 8
‑
300134 a中，公开了一种柱塞系统，其中，柱塞联接件具有压力室，该压力室包含易爆介质，在从预先填充阶段到模具填充阶段过渡时，可以使该易爆介质爆炸，以加速柱塞杆和柱塞相对于杆驱动单元的推进，从而执行模具填充阶段。
8.公开物de 42 18 556 a1公开了一种铸造柱塞系统，该铸造柱塞系统包括液压双循环铸造驱动器（该液压双循环铸造驱动器一方面用于压力活塞并且另一方面用于倍增器活塞），并且包括相关的阀控制，该阀控制使用快速可控的伺服比例阀，以相互调整的方式调节作用在相应活塞上所需的液压介质量。
9.专利公开物de 28 33 063 c2公开了一种铸造柱塞系统，该铸造柱塞系统在活塞杆与铸造活塞之间具有中空形成铸造活塞和铸造活塞阻尼布置，使得活塞杆在模具填充阶段结束时与铸造活塞同时减速时，可以在一定程度上与内部活塞一起移动到中空铸造活塞中。


技术实现要素：

10.本发明基于提供最初引用的类型的铸造柱塞系统和用于配备有这种柱塞系统的压铸机的铸造方法的技术问题，与上述现有技术相比，该铸造柱塞系统在铸造工艺的执行方面提供了关于实现高质量的生产铸件的优势。
11.本发明通过提供具有权利要求1的特征的柱塞系统和具有权利要求10的特征的铸造方法实现这个目的。本发明的有利改进是在从属权利要求中给出的。
12.根据本发明的一个方面，移动的系统部分具有质量，该质量可以在不同的铸造循环之间进行可变调整。这里，能够可变调整的质量应被理解为意味着移动的系统部分的所谓的固体质量，即刚性质量。这意味着，可能存在的移动气体和流体（诸如液压流体）的质量
不被认为是移动的系统部分的能够可变调整的质量的部分。因此，这种质量的变化必然需要固体质量的变化，同时流体或气体质量的最终变化并没有为此而考虑。大多数情况下，移动的系统部分的质量大体上与铸造活塞、铸造活塞杆和驱动杆单元的质量的和对应。根据本发明的另一方面，作为本发明的上述方面的替代方案或除本发明的上述方面之外，该另一方面可以被提供，移动的系统部分由移动的主要系统部分和附加质量单元组成，该附加质量单元布置为相对于主要系统部分可移动，并且被配置为减速，即在铸造循环的模具填充阶段结束时在其向前运动中完全或在很大程度上停止，比主要系统部分晚可预定义的延迟时间。在这里，此外，附加质量单元应被理解为意味着一个或多个固体质量，即刚性质量或固体质量体，而任何流体或气体质量并没有为此而考虑。为了方便起见，固体质量在下文中也被简称为质量。
13.两个发明方面的共同特征是它们允许在模具填充阶段结束之前改变移动的系统部分中固有的动量，独立于柱塞速度或移动的系统部分的速度，由于在模具填充阶段结束时移动的系统部分的减速，该动量作用于铸造模具中的熔融材料上。动量以已知的方式被定义为质量和速度的乘积，并且因为移动的系统部分的固体质量可以在不同的铸造循环之间进行可变调整，所以通过上述第一发明方面，可以可变调整移动的系统部分的动量，通过在相应的铸造循环的模具填充阶段结束时使移动的系统部分减速，该动量作用于铸造模具中的熔融材料上，因此，对于不同的铸造循环，不必为此改变移动的系统部分在模具填充阶段期间的速度曲线。根据另一个发明方面，移动的系统部分的动量在模具填充阶段结束时对铸造模具中的熔融材料的作用可以在其相应的铸造循环的时间发展中进行修改，因为附加质量单元在比主要系统部分晚的时间被制动，并且因此，由附加质量单元在铸造模具中的熔融材料上提供的动量作用生效，并且相对于因为移动的主要系统部分的减速而产生的动量作用具有对应延迟。
14.已经发现，移动的系统部分的动量（由移动的系统部分在相应的铸造循环的模具填充阶段结束时的减速造成）对存在于铸造模具中的熔融材料的作用具体地也确定铸造模具中的熔融材料的第一压力峰或在任何情况下，都大体上影响该第一压力峰，并且因此影响由铸造模具中的熔融材料的硬化导致的铸件的第一次压缩，并且因此影响铸件的性能或质量。柱塞速度不需要为了这种可变的改变以及因此移动的系统部分对铸造模具中的熔融材料的动量作用的优化而改变，并且因此能够以关于其它标准，特别是关于熔融材料在运输到铸造模具并且进入铸造模具中时的流动行为以及关于最小空气扰动、最小模具磨损和短的模具填充时间的常规方式进行优化。
15.因此，独立于柱塞速度在模具填充阶段期间的发展，通过在模具填充阶段结束时可变调整移动的系统部分对铸造模具中的熔融材料的动量作用，根据本发明的柱塞系统允许优化相应的生产铸件的铸造工艺，特别是关于铸造质量和/或经济性优化。换言之，利用根据本发明的铸造方法，不仅通过优化柱塞在铸造循环期间的速度曲线，而且还独立于此，通过优化模具填充阶段结束时柱塞系统的移动的系统部分对铸造模具中的熔融材料的动量作用，可以优化铸造工艺，并且因此，具体地，可以优化生产铸件的质量。
16.这同样适用于根据本发明的铸造方法，该铸造方法适合于配备有根据本发明的铸造柱塞系统的压铸机，其中，根据方法，探测相应的铸造循环的至少一个铸造参数，优选地是大体上确定或共同确定且/或指示要被生产的铸件的质量的铸造参数和/或影响铸造工
艺的有效性的铸造参数，并且根据至少一个探测到的铸造参数，针对一个或多个未来的铸造循环，可以可变调整移动的系统部分的质量和/或相对可移动地布置的附加质量单元的延迟时间。
17.在有利的实施方式中，柱塞系统包括控制单元，该控制单元被配置为：优选地通过评估一个或多个铸造参数（具体是本领域技术人员所知道的影响或代表生产铸件的质量和/或铸造工艺的有效性的铸造参数）的实际值（该实际值是通过传感器或其它方式在一个或多个之前的铸造循环期间探测到的），确定将为即将到来的一个或多个铸造循环设置的移动的系统部分的最佳质量和/或将为即将到来的一个或多个多个铸造循环设置的附加质量单元（该附加质量单元被布置为可相对于主要系统部分可移动）的最佳延迟时间。以这种方式，控制单元能够自动优化铸造工艺或铸造循环，如迭代适用的和/或通过使用之前执行的计算机模拟。
18.在本发明的改进中，柱塞系统包括一个或多个附加质量体，该附加质量体均被配置为可释放地附接到移动的系统部分且在附接状态下形成移动的系统部分的部件。因此，通过针对相应的铸造循环选择这些预定义的附加质量体中的一个或多个以及通过将一个或多个选定的附加质量体可释放地附接到移动的系统部分，可以可变地选择质量，并且因此可以可变地选择移动的系统部分在模具填充阶段结束时作用于铸造模具中的熔融材料上的动量。如果附加质量体被布置为相对于主要系统部分可移动，则其可以形成所述附加质量单元。替代地，附加质量体可以是附加质量，该附加质量被可释放地和不可移动地布置在其它移动的系统部分上。
19.在本发明的实施例中，提供了多个附加质量体，它们中的至少两个附加质量体具有不同的质量。这为最小化要被提供的这种附加质量体的数量提供了良好的条件，以便能够将移动的系统部分的质量可变地设置在某个可预定义的值范围内。例如，为此，附加质量体在它们相应的质量上可能相差二进制步进，即数字2的幂或替代地以不同的步进分布。替代地，例如，附加质量体可以均具有相同的质量，并且即，例如，它们然后可以作为相同的零件被生产。在对应的实施例中，柱塞系统包括控制单元，该控制单元被配置为自动选择要被附接到移动的系统部分的相应的附加质量体。对于这种选择，控制单元优选地使用关于与即将到来的铸造循环的铸造工艺相关和/或来自一个或多个之前的铸造循环的铸造参数的信息。
20.在本发明的实施例中，静止系统部分具有用于一个或多个附加质量体的存储提供的附加质量存储单元。以这种方式，附加质量可以被非常容易地提供，以在移动的系统部分上使用。为这种用途选择的附加质量是从静止系统部分上的存储单元中提取的并且联接到移动的系统部分。替代地，一个或多个附加质量体可以从柱塞系统外部提供或与其分开提供，例如在其上设置有柱塞系统的压铸机的机器结构的另一个位置处。
21.在本发明的一个实施例中，柱塞系统具有附加质量处理单元，该附加质量处理单元被配置为自动将相应的附加质量体附接到移动的系统部分和从移动的系统部分移除。例如，这种处理单元可以由全自动处理机器人或替代地由半自动和部分用户致动的处理装置实施。
22.在本发明的改进中，柱塞系统包括具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞，该铸造柱塞被配置为可互换用作移动的系统部分的柱塞，以便能够以这种方式在不同的铸
造循环之间可变地设置移动的系统部分的质量，其中活塞在其质量上相差预定义质量增量。为了在模具填充阶段结束时实现柱塞系统的相应的最佳动量，在这种情况下，可以从具有预定义的不同质量的一组几个柱塞选择相应的最合适的柱塞，并且将其用作移动的系统部分的柱塞。质量增量可以以任何期望的方式预定义，例如所有都具有相同的大小或至少部分具有不同的大小。
23.为了能够保持铸造室不变，如果本发明的该实施例变型中的柱塞具有相同的外直径，则是优选的。也因为对适合于柱塞的材料的选择由于施加在其上的关于强度和直接熔体接触的要求而比较受限制，所以在这种情况下，柱塞的可实现的质量变化通常受到相应限制，这使本发明的这种实施方式优选地适合于较小的质量变化。
24.在本发明的改进中，柱塞系统包括具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞杆，该铸造柱塞杆被配置为可互换用作移动的系统部分的柱塞杆，其中，柱塞杆在其质量上相差预定义质量增量。为了在模具填充阶段结束时实现柱塞系统的最佳动量，在这种情况下，从具有预定义的不同质量的一组几个柱塞杆选择相应的最合适的柱塞杆，并且将其用作移动的系统部分的柱塞杆。质量增量可以以任何期望的方式预定义，例如所有都具有相同的大小或至少部分具有不同的大小。
25.在有利的实施方式中，具有预定义的不同质量的铸造柱塞杆被配置为与相同的铸造柱塞或在任何情况下与相同外直径的铸造柱塞一起使用，并且优选地，也被配置为与相同的铸造室一起使用，使得通过交换铸造柱塞杆，能够以期望的方式改变移动的系统部分的质量，而不需要不同的铸造室或外直径不同的铸造柱塞。对于具有不同重量的柱塞杆，在这种情况下，优选地选择在铸造室中的插入深度上是相同的外直径。例如，不同的质量可以通过使用不同重量的材料和/或通过柱塞杆在其在铸造室中的浸没深度以外在其轴向区域中的不同设计来提供，特别是关于其外直径的不同设计。插入深度在这里意味着柱塞杆的轴向区域，通过该轴向区域，柱塞杆可以最大程度地浸没在铸造室中，即当柱塞在压力保持阶段结束时被最大程度地推进时。由于柱塞杆构成柱塞系统的部件，该部件通常相对容易交换，但是也贡献了移动的系统部分的总质量的很大比例，本发明的这种实施方式可能对许多应用都特别有利。
26.在本发明的改进中，柱塞系统包括具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞联接件，该铸造柱塞联接件被配置为可互换用作移动的系统部分的杆驱动单元的铸造柱塞联接件，其中，柱塞联接件在其质量上相差预定义质量增量。为了在模具填充阶段结束时实现柱塞系统的相应的最佳动量，在这种情况下，可以从具有预定义的不同质量的一组多个柱塞联接件选择相应的最合适的柱塞联接件，并且将其用作移动的系统部分的柱塞联接件。质量增量可以以任何期望的方式预定义，例如所有都具有相同的大小或至少部分具有不同的大小。使用不同重量的柱塞联接件不需要改变铸造室。
27.在本发明的改进中，柱塞系统包括具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞驱动活塞，该铸造柱塞驱动活塞被配置为可互换用作移动的系统部分的杆驱动单元的铸造柱塞驱动活塞，其中，柱塞驱动活塞在其质量上相差预定义质量增量。为了在模具填充阶段结束时实现柱塞系统的相应的最佳动量，在这种情况下，可以从具有预定义的不同质量的一组几个柱塞驱动活塞选择相应的最合适的柱塞驱动活塞，并且将其用作移动的系统部分的柱塞驱动活塞。质量增量可以以任何期望的方式预定义，例如所有都具有相同的大小或至
少部分具有不同的大小。使用不同重量的柱塞驱动活塞不需要改变铸造室。
28.在本发明的改进中，移动的系统部分的附加质量单元（该附加质量单元被布置为相对于主要系统部分可移动）包含附加质量体，该附加质量体在移动的主要系统部分上在起始位置与结束位置之间可滑动移动，其中，起始位置是由移动的主要系统部分上的初始端部止动件限定的且/或结束位置是由移动的主要系统部分上的冲击端部止动件定义的。在这种情况下，在移动的主要系统部分在模具填充阶段结束时减速之后，附加质量单元由于其质量惯性首先以大体上不变的速度移动到起始位置之外，并且然后，在到达冲击端部止动件时减速，以便通过对应的延迟在主要系统部分上调用其动量作用，并且通过此在铸造模具中的熔融材料上调用其动量作用。
29.要理解，根据要求和应用，相对可移动的附加质量单元可以包括几个单独的这种附加质量体，这些附加质量体均具有相关联的，优选地是可变的，滑动行程。在对应的系统实施例中，可滑动移动的附加质量体的滑动行程可能不同，凭此，它们在模具填充阶段结束时的不同的时间处在铸造模具中的熔融材料上施加它们的动量作用，这允许移动的系统部分对铸造模具中的熔融材料的动量作用的时间发展有很大的可变性。
30.在本发明的实施例中，初始端部止动件在移动的主要系统部分上是可调整的。替代地或附加地，冲击端部止动件在移动的主要系统部分上是可调整的。这两项措施中的每项措施都允许调整移动的主要系统部分上的附加质量单元的滑动行程，并且因此调整延迟时间，通过该延迟时间，附加质量单元在模具填充阶段结束时比主要系统部分晚减速。
31.在有利的实施例变型中，此外，还可以规定，根据移动的系统部分在模具填充阶段期间减速之前移动的铸造速度，可以可变地、手动地或自动地调整附加质量单元的滑动行程。因此，例如，如果需要，则在铸造速度改变以适应其它情况（例如使用不同的铸造模具和/或不同的铸造熔融材料）时，附加质量单元的延迟时间然后可以保持大体上恒定。
32.在本发明的实施例中，柱塞系统包括锁定单元，该锁定单元用于将附加质量体可释放地锁定在起始位置中或在结束位置中或在起始位置与结束位置之间的可预定义锁定位置中。在激活锁定单元时，这将附加质量体锁定在相应的位置中，并且由此使其成为附加质量体，该附加质量体不可移动地联接到移动的主要系统部分并且然后在模具填充阶段结束时与其它移动的系统部分同时在铸造模具中的熔融材料上调用其动量作用。在释放这种锁定后，附加质量体可以再次充当附加质量单元，该附加质量单元通过相对于其它移动的系统部分的延迟作用于铸造模具中的熔融材料上。
附图说明
33.本发明的有利实施例在附图中进行了描绘。本发明的这些和另外的实施例在下面进行更详细地解释。在附图中：图1示出了用于压铸机的根据本发明的柱塞系统以及柱塞系统的相关联的铸造室和铸造模具的示意性侧视图，该柱塞系统具有固定到柱塞驱动活塞的附加质量体，图2示出了在根据本发明的柱塞系统的实施例变型中没有铸造室和铸造模具的情况下的图1的视图，该柱塞系统具有固定到柱塞联接件的附加质量体，图3示出了根据本发明的柱塞系统的实施例变型的图2的视图，该柱塞系统具有固定到柱塞杆的附加质量体，
图4示出了根据本发明的柱塞系统的实施例变型的图2的视图，该柱塞系统具有可以附加地联接的可选的附加质量体，图5示出了根据本发明的柱塞系统的实施例变型的图2的视图，该柱塞系统具有可滑动移动地布置的附加质量体，图6示出了根据本发明的柱塞系统的实施例变型的图2中的视图，该柱塞系统具有一组几个柱塞和/或柱塞杆和/或柱塞联接件和/或柱塞驱动活塞，它们中的每一个均具有预定义的不同质量，图7示出了用于图示在根据本发明的铸造方法的目前情况中感兴趣的步骤的示意性流程图，以及图8示出了用于图示在针对根据本发明和不根据本发明的铸造工艺的不同执行变型的铸造工艺期间铸造模具中的时间熔体压力发展的特性曲线图。
具体实施方式
34.图1示意性地示出了用于压铸机的根据本发明的铸造柱塞系统，其中，柱塞系统包含静止系统部分1和移动的系统部分2。例如，如图所示，静止系统部分1包括铸造室12和铸造柱塞驱动缸13，后者通常简称为铸造缸。铸造室12通常在铸造模具14中打开，该铸造模具14由压铸机的固定铸造模具半部和可移动铸造模具半部形成。移动的系统部分2相对于静止系统部分1可移动，以便在相应的铸造循环中将熔融材料引入铸造模具14中，因此，它包括铸造柱塞3、铸造柱塞杆4和杆驱动单元5，并且被配置为在铸造循环的模具填充阶段结束时在熔融材料上的压力的作用下减速。
35.柱塞3流体紧密且轴向可移动地布置在例如圆柱形铸造室12中。在所示的示例中，柱塞杆4在其前端面区域上携带柱塞3，并且在其后端面区域处联接到杆驱动单元5，特别是联接到杆驱动单元5的柱塞联接件9。在所示的示例中，柱塞联接件9将柱塞杆4联接到杆驱动单元5的柱塞驱动活塞10的前端面区域，该杆驱动单元5被引导，以便在柱塞驱动缸13中轴向可移动。可选地，柱塞驱动活塞10联接到压力倍增器单元（未示出）。
36.根据本发明，移动的系统部分2具有可以在不同的铸造循环之间可变地调整的固体质量，且/或如在图5的示例性实施例中那样，由移动的主要系统部分2a和附加固体质量单元z
e
组成，该附加固体质量单元z
e
被布置为相对于移动的主要系统部分2a可移动，并且被配置为在铸造循环的模具填充阶段结束时减速，比主要系统部分2a晚了可预定义延迟时间。
37.在对应的实施例中，根据本发明的柱塞系统包括一个或多个附加固体质量体，该附加固体质量体分别被配置为可释放地附接到移动的系统部分2，并且在附接状态下形成移动的系统部分2的不可移动地联接的部件。图1示出了在这方面的实施例变型，其中，这种附加质量体zk特别是可释放地附接到移动的系统部分2的柱塞驱动活塞10。图2示出了在这方面的实施例变型，其中，这种附加质量体zk特别是可释放地附接到移动的系统部分2的柱塞联接件9。图3示出了在这方面的实施例变型，其中，这种附加质量体zk特别是可释放地附接到移动的系统部分2的柱塞杆4。要理解，在这种情况下，附加质量体zk布置在柱塞杆4位于浸没深度外面或后面的轴向部分处，凭此，柱塞杆4的前杆部分最大程度地浸没在铸造室1中，以便推进柱塞3，使得附加质量体zk不会阻碍柱塞杆4的前浸没深度部分进入铸造室12
中的推进运动。图4示出了在这方面的实施例变型，其中，几个这样的附加质量体zk1、zk2、zk3可以可选地可释放地附接到移动的系统部分2，例如附接到柱塞联接件9或柱塞驱动活塞10，其中，图4示出了一种情况，在这种情况下，只有第一附加质量体zk1可释放地附接到移动的系统部分2，在这里特别是附接到柱塞联接件9。优选地，规定一个或多个附加质量体zk或zk1、zk2……
的组装和拆卸可以在没有工具和/或使用快速更换系统或快速夹紧系统的情况下完成。
38.在具有可以可释放地附接到移动的系统部分2的几个附加质量体zk1、zk2……
的这种实施例变型中，如果几个附加质量体zk1、zk2……
中的至少两个具有不同的质量，则这可以是有利的。例如，这些附加质量体zk1、zk2……
在质量上可以相差数字2的幂，即，下一个较重的附加质量体的质量是下一个较轻的附加质量体的两倍。利用附加质量体zk1、zk2……
的质量的这种二进制步进，可以设置最轻的附加质量体的最小质量的任意整数倍数，其中，将为所有附加质量体zk1、zk2……
的总质量提供相对较少数量的附加质量体。
39.在对应的实施例中，如图4的示例性实施例中所示，静止系统部分2包括附加质量存储单元6，其用于一个或多个附加质量体zk或zk1、zk2……
的存储提供。例如，图4示出了一个实施例，其中，附加质量体zk1、zk2……
可移除地悬挂在充当附加质量存储单元6的附加质量保持器6a上，该附加质量保持器6a转而布置在静止系统部分1（例如柱塞驱动缸13）上或替代地布置在相应的压铸机的另一个静止的固定部件上。以这种方式存储的附加质量体zk1、zk2……
然后可以根据需要单独地或以任意组合从附加质量存储单元6提取出来，并且可释放地附接到移动的系统部分2，以便以移动的系统部分2的期望总质量执行相应的铸造循环。
40.在对应的实施方式中，柱塞系统包括附加质量处理单元7，该附加质量处理单元7被配置为将相应的附加质量体zk或zk1、zk2……
自动附接在移动的系统部分2上，并且被配置为从移动的系统部分2自动移除相应的附加质量体zk或zk1、zk2……
。在那里所示的示例性实施例中，这种附加质量处理单元7如图4中的框图所示。例如，它可以包括常规的处理机器人，该机器人被具体配置为执行必要的处理措施。替代地，附加质量体zk或zk1、zk2……
可以由对应的操作人员附接到移动的系统部分2和从移动的系统部分2移除。
41.在对应的实施例中，根据本发明的柱塞系统，如图6中所图示，包括：具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞31至3
n1
，如图6中的框图所示，所述铸造柱塞在其质量上相差预定义质量增量并且被配置为可互换用作移动的系统部分2的柱塞3；和/或具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞杆41至4
n2
，如图6中的框图所示，所述铸造柱塞杆在其质量上相差预定义质量增量并且被配置为可互换用作移动的系统部分2的柱塞杆4；和/或具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞联接件91至9
n3
，如图6中的框图所示，所述铸造柱塞联接件在其质量上相差预定义质量增量并且被配置为可互换用作移动的系统部分2的杆驱动单元5的柱塞联接件9；和/或具有预定义的不同质量的一组多个铸造柱塞驱动活塞101至10
n4
，如图6中的框图所示，所述铸造柱塞驱动活塞在其质量上相差预定义质量增量并且被配置为可互换用作移动的系统部分2的杆驱动单元5的柱塞驱动活塞10。
42.根据移动的系统部分2的应用和期望总质量，实际使用的柱塞3可以从数量为n1的不同质量的现有柱塞31至3
n1
选择；且/或实际使用的柱塞杆4可以从数量为n2的不同质量的柱塞杆41至4
n2
选择；且/或实际使用的柱塞联接件9可以从数量为n3的不同质量的柱塞联接
件91至9
n3
选择；且/或实际使用的柱塞驱动活塞10可以从数量为n4的不同质量的柱塞驱动活塞101至10
n4
选择。根据所述四组柱塞31至3
n1
、柱塞杆41至4
n2
、柱塞联接件91至9
n3
和柱塞驱动活塞101至10
n4
的系统设计，所有四组都可能是为了给定的柱塞系统而存在的，或可以只提供四组中的一组或四组中的任何两组或三组。
43.在本发明的这种类型的实施例中，通过选择不同的柱塞和/或不同的柱塞杆和/或不同的柱塞联接件和/或不同的柱塞驱动活塞，移动的系统部分2的质量可以在不同的铸造循环之间可变地调整。如果有必要，可以附加地提供一个或多个附加质量体到移动的系统部分2的可释放附接，如图6中所示的示例中所图示的，通过可释放地附接到柱塞杆4的附加质量体zk。而且，如果有必要，这种类型的实施例可以由上述附加质量单元z
e
补充，该附加质量单元被布置为相对于移动的主要系统部分2a可移动。
44.可以根据情况或要求适当地预定义质量增量，柱塞31至3
n1
、柱塞杆41至4
n2
、柱塞联接件91至9
n3
和柱塞驱动活塞101至10
n4
在其质量上相差该质量增量。这里，将具有接连的质量的每两个部件之间的质量增量和/或相应组的最轻部件和最重部件之间的总质量差保持在预定于限制内通常是方便的。例如，这可以通过预定义合适的阈值来实现，相应的部件组的质量增量最多可以相差该阈值，且/或相应组的最重部件的质量最多可以比该组的最轻部件的质量大该阈值，例如以百分比给出。
45.在对应的实施例中，被布置为相对于主要系统部分2a可移动的附加质量单元z
e
包括附加质量体z
m
，该附加质量体z
m
布置在移动的主要系统部分2上，使得在起始位置与结束位置之间可滑动移动，其中，起始位置是由移动的主要系统部分2a上的初始端部止动件ia限定的且/或结束位置是由移动的主要系统部分2a上的冲击端部止动件aa限定的。图5示出了对应的示例性实施例，该实施例在移动的主要系统部分2上具有初始端部止动件ia和冲击端部止动件aa。
46.在有利的实施方式中，在移动的主要系统部分2上至少初始端部止动件ia或冲击端部止动件aa是可调整的，其中，还可以提供两个端部止动件ia、aa的可调整性。端部止动件可以根据需要手动调整，例如通过手动致动的螺杆轴（screw spindle），或通过对应的致动器机构自动调整。在图5的示例性实施例中，冲击端部止动件aa设置在柱塞联接件9上，同时初始端部止动件ia由初始端部止动件体8提供，该初始端部止动件体8被建立为在柱塞驱动活塞10上轴向可调整。
47.因此，附加质量体z
m
可以相对于移动的系统部分的剩余部分，即相对于移动的主要系统部分2a滑动地移动与起始位置和结束位置的轴向间距对应的滑动行程或行程h。如果在模具填充阶段期间移动的主要系统部分2a与附加质量体z
m
一起以预定义推进速度移动，并且移动的主要系统部分2a在模具填充阶段结束时减速，则可滑动移动的附加质量体z
m
最初保持这个推进速度，直到它已经覆盖了其从起始位置到结束位置的行程h，并且然后在冲击端部止动件aa处减速。在铸造循环的模具填充阶段结束时，附加质量体z
m
因此减速，比主要系统部分2a晚了预定义延迟时间，该时间是由行程h除以移动的系统部分2在紧接在移动的系统部分2a减速之前的模具填充阶段结束时的推进速度而得到的商得出的。
48.在两个端部止动件ia、aa中的至少一个的可调整性（这指行程h的对应调整）的情况下，根据与行程h的上述功能连接，附加质量体z
m
减速比主要系统部分2a晚的延迟时间可以通过期望的方式可变地预定义，而不需要改变移动的系统部分2的推进速度。
49.在图5的示例性实施例中，相对可移动的附加质量单元z
e
仅仅由附加质量体z
m
组成，而在替代实施例中，相对可移动的附加质量单元z
e
包括一个或多个另外的附加质量体，该附加质量体被布置为相对于移动的主要系统部分2a以期望方式可移动。在另外的备选实施例以及附加质量单元z
e
中，以图1至图3的附加质量体zk的方式或以图4的附加质量体zk1、zk2……
的方式提供一个或多个附加质量体，该附加质量体被配置为可释放地附接到移动的系统部分2，并且在附接状态下形成移动的系统部分2的部件，该部件不可移动地联接到移动的系统部分的剩余部分。
50.虽然附加质量体(诸如图1至图3中的一个附加质量体zk或图4的示例性实施例中的几个附加质量体zk1、zk2……
)的不可移动地联接的附接导致了在模具填充阶段结束时（精确地是在由于移动的系统部分2或移动的主要系统部分2a的减速而造成的主要动量传输时）到熔融材料的对应附加动量传递，但是附加质量体z
e
到移动的系统部分的剩余部分，即主要系统部分2a的相对可移动的联接导致了到熔融材料的附加动量传输，在模具填充阶段结束时，该附加动量传输发生，比由于移动的主要系统部分2a的减速而造成的主要动量传输晚了可预定义延迟时间。
51.为了使用具有附图的示例来说明这一点，例如，假设移动的系统部分2朝着模具填充阶段的结束的推进速度为5 m/s，并且移动的主要系统部分2a的固定质量为100 kg，附加质量单元z
e
的质量为20 kg，并且附加质量单元z
e
的滑动行程h为50 mm。然后，附加质量单元z
e
向熔融材料施加相对于移动的主要系统部分2a的固定质量的动量的20%的附加动量，其中，这种动量传输在由于移动的主要系统部分2a的减速而造成的动量传输之后的10 ms开始。延迟的动量传输作用可以有利于工艺地缩短（bridge）第一压力峰（该第一压力峰在模具填充结束时在移动的主要系统部分的固定质量的动量传输之后落后2 s）与可选的压力倍增器装置（该压力倍增器装置通常只在模具填充结束之后的约20 ms到35 ms开始）的动作之间的时间段，而在这里第一压力峰不会过度升高，使得模具的过喷射可以避免。
52.根据情况或铸造参数，特别是根据柱塞速度和结构铸造布置，由附加质量单元z
e
向熔融材料施加的附加动量传输的延迟定时可以以有针对性的方式被影响。通过调整端部止动件，即调整滑动行程h，如果需要，则可以可变地调整延迟的动量传输，以便为接连的铸造循环优化工艺。这里，如果需要，则附加质量单元z
e
的质量也可以变化，例如通过交换附加质量单元z
e
或通过用可变数量的附加质量体构造附加质量单元z
e
，该附加质量体可以可选地相对可移动地联接到移动的主要系统部分2a。以这种方式，可以调整在模具填充阶段结束时到熔融材料的这种附加动量传输的强度和/或定时，以便实现期望的最佳铸造质量，例如，该铸造质量可以根据经验或通过计算机模拟来确定。
53.在本发明的对应的实施方式中，移动的系统部分2包括几个附加质量单元z
e
，该附加质量单元被布置为相对于主要系统部分2a可移动，并且在铸造循环的模具填充阶段结束时，比主要系统部分2a晚相应的可单独预定义的延迟时间来减速。对于每个附加质量单元z
e
，在这种情况下，可以单独地建立它们的质量，并且因此可以单独地建立向熔融材料施加的附加动量传输的强度，如同它们通过其减速将附加动量传输到熔融材料的时间。如果需要，则利用这种实施例变型，到熔融材料的时间交错的、接连的附加动量传输可以由几个接连减速的附加质量单元z
e
提供。
54.在有利的实施方式中，柱塞系统，如图5的示例性实施例所示，包括锁定单元11，该
锁定单元11用于将附加质量体z
m
可释放地锁定在起始位置中或在结束位置中或在起始位置与结束位置之间的可预定义锁定位置中。例如，在图5的实施方式中，锁定单元11由锁定条装置形成，该锁定条装置具有锁定条，该锁定条被可枢转地保持在柱塞联接件9上，并且当附加质量体z
m
已经到达其结束位置（即，在这种情况下为柱塞联接件9上的冲击端部止动件aa）时，接合在附加质量体z
m
上的对应条接收器中。
55.锁定单元11确保附加质量体z
m
在到达其冲击端部止动件aa之后被牢固地保持就位。在完成铸造工艺之后，锁被释放，使得附加质量体z
m
可以返回到其起始位置。如在图5的示例中那样，附加质量体z
m
的返回运动可以可选地由复位弹簧布置15支撑，在该示例中，该复位弹簧布置15被保持在附加质量体z
m
的一侧上并且被保持在柱塞联接件9中的接收器中的另一侧上。
56.图7以示意性流程图图示了用于配备有根据本发明的柱塞系统的压铸机（即在图1至图6中的一个中所示的类型的实施例中）的根据本发明的铸造方法，其只具有这里感兴趣的方法步骤。如本身已知的那样，为了执行相应的铸造循环，探测源自一个或多个之前的铸造循环和/或为即将到来的铸造循环预定义的一个或多个铸造参数。这些铸造参数由机器控制系统探测，该机器控制系统通常配合到压铸机并且也形成或包括用于柱塞系统的控制单元。用于柱塞系统的控制单元（本身也是已知的）被配置为控制或调整相应的铸造工艺。
57.特征在于，在根据本发明的柱塞系统中，控制单元将移动的系统部分2的质量确定成为即将到来的一个或多个铸造循环最佳地设置，且/或将延迟时间确定成为附加质量单元z
e
的即将到来的一个或多个铸造循环最佳地设置，该附加质量单元z
e
被布置为相对于主要系统部分2a可移动。优选地，为此，控制单元评估一个或多个铸造参数，特别是影响或代表生产铸件的质量和/或铸造工艺的有效性的铸造参数，的实际值，这些实际值由传感器或以其它方式探测并且属于一个或多个之前的铸造循环。由此，控制单元能够根据控制系统的设计，纯粹通过控制和/或迭代地和/或使用之前执行的计算机模拟和/或借助于相应的铸造工艺期间的实时控制干预来自动优化铸造循环。
58.因此，根据方法，如图7中所指示，对于一个或多个未来的铸造循环，移动的系统部分2的质量和/或相对可移动地布置的附加质量单元z
e
的延迟时间可以根据至少一个探测到的铸造参数可变地调整。然后，利用对应优化的铸造工艺管理来执行铸造工艺。
59.在对应的实施例中，作为根据方法的铸造工艺的执行的部分并且借助于适当地存储在其中的算法，控制单元被配置为从柱塞位置、柱塞速度（即移动的系统部分2的推进速度）和移动的系统部分2的质量或移动的主要系统部分2a的质量和可滑动移动的附加质量单元z
e
的质量建立相关联的动量或与到熔融材料的动量传输相关的动量等同物，并且提供这个以用于进一步的处理。例如，这也可以用于视觉地或通过其它方式指示或描绘确定的动量传输作用，作为第一压力峰的压缩作用在模具填充阶段结束时发生在熔体中的压缩作用的度量。
60.此外，在对应的实施例中，控制单元被配置为针对根据针对给定压铸机或给定柱塞系统所存在的影响因素的第一压力峰的期望高度，确定移动的系统部分2或移动系统主要部分2a和相对可移动的附加质量单元z
e
的必要质量，或使用属于要被生产的铸件的特定图根据经验或通过计算机模拟建立该必要质量。附加地或替代地，控制单元可以被配置为在不知道实际压力峰的情况下确定最佳的附加质量，在这种情况下，例如是由评估的铸造
质量根据经验来确定的，其中，柱塞速度是在不改变动量作用的情况下变化的。
61.具体地，影响因素是以下因素中的一个或多个：模具填充阶段中预先选择或实际的柱塞速度；没有相对可移动的附加质量单元z
e
和没有附加质量体zk、zk1……
要可释放地附接的移动的系统部分2的质量；压铸机的模具闭合单元的闭合力；铸件和/或铸道的冲击区域；铸件和/或铸道的重量；铸造特性，特别是关于壁厚度；熔融材料的组成；在铸造室12中有效的柱塞直径；柱塞驱动器的尺寸，特别是关于直径和液压有效面积；柱塞驱动器的液压驱动压力；可选的压力倍增器装置的参数，特别是关于倍增器单元的尺寸和液压有效面积、预定义压力曲线和倍增器系统压力；以及在目前的、相对可移动的附加质量单元z
e
的情况下滑动行程h的实际和/或最大可能值。
62.而且，控制单元可以被配置为针对在目前的、相对可移动的附加质量单元ze的质量已知的情况下第一压力峰的期望高度，根据所述影响因素确定滑动行程h的相关联的值，或由根据经验或具体地通过用于要被生产的铸件的计算机模拟产生的图建立该值。也在这种情况下，如果实际压力峰不是已知的，则工艺可能相似，但是动量传输作用已经通过经验被评估为良好的，并且只需改变柱塞速度，而不改变动量传输效果。如果锁定单元11存在，则这里的附加影响因素可以是其锁定状态，即相对可移动的附加质量单元z
e
或相对可移动的附加质量体z
m
是否由锁定单元11锁定。
63.要理解，控制单元可以适当地考虑移动的系统部分2的选定的质量变化，以用于柱塞系统的总控制。因此，移动的系统部分2的质量的变化需要对应改变的驱动力来加速移动的系统部分2。
64.铸造参数的探测是由合适的传感器支持的，如本领域技术人员在知道传感器任务时将容易理解的。这里，传感器可以具体包括以下传感器中的一个或多个：用于探测不可移动地联接的附加质量体zk、zk1……
和/或相对可移动的附加质量单元z
e
的存在的一个或多个限制开关；用于识别柱塞系统，特别是其移动的系统部分2，的单独的附加质量体和/或组装部件的硬连线和/或无线识别传感器；加速传感器，来自该加速传感器的传感器信息可以与来自铸造驱动系统的传感器数据（特别是关于位置、压力等）一起分析，以便确定移动的系统部分2的总质量；用于测量在相对可移动的附加质量单元z
e
存在时的实际滑动行程h的传感器；用于探测相对可移动的附加质量单元z
e
或附加质量体z
m
是否在起始位置中的传感器；以及用于探测在锁定单元11存在时相对可移动的附加质量单元z
e
或附加质量体z
m
是否处于锁定状态下的传感器。
65.在示例性实施例的特性曲线图中，图8图示了内部模具压力（即模具中的熔融材料的压力p
s
）作为模具填充阶段和随后的压力保持阶段的最后一部分的时间t的函数的典型发展。这里，第一曲线k1（以虚线示出）图示了没有压力倍增器装置的常规柱塞系统的内部模具压力p
s
的典型时间发展。柱塞最初例如以几乎恒定的推进速度（即填充速度）移动，并且只要模具填充阶段的结束在时间t
e
处达到，模具中的压力就累积，这转而导致铸造室中的压力上升，凭此，柱塞被制动到停止，即随着内部模具压力的对应增加，柱塞系统的柱塞或移动的系统部分的动量消散为零。模具中的液体熔融材料在某种程度上充当可压缩的弹簧，即液压弹簧。在时间t
s
处，柱塞系统的移动的系统部分第一次停止，并且模具中出现最大压力值，即第一压力峰。然后，由于柱塞系统的移动的系统部分的对应阻尼振荡运动，在一侧上的可压缩熔融材料与另一侧上的驱动铸造设备中的可压缩液压流体之间，内部模具
压力p
s
的某种阻尼后振荡发生，如从曲线k1的历程明显的。
66.第二曲线k2图示了在根据本发明的柱塞系统与不可移动地联接到移动的系统部分2的附加质量（例如根据图1至图3的附加质量体zk或根据图4的附加质量体zk1、zk2
……
）以及与压力倍增器装置一起使用时的典型铸造工艺。根据曲线k1，直到具有初期强压力上升的模具填充阶段结束时的时间t
e
，铸造工艺的历程与常规情况的历程对应，并且也在这里，所述阻尼后振荡在过渡到压力保持阶段时发生。然而，在这里，与在第一压力峰的时间t
s
的时间处的常规情况相比，内部模具压力p
s
较高，即在这里，曲线k2在曲线k1上面。而且，在时间t
m
处，压力倍增器装置的作用开始，这然后使内部模具压力p
s
达到期望的更高的最终值p
f
，该最终值p
f
明显高于没有压力倍增器装置的第一曲线k1的常规情况下的最终值p
k
。在第一压力峰t
s
时内部模具压力p
s
的上升归因于从附加质量到模具中的熔融材料的附加动量传输，该附加质量不可移动地联接到柱塞系统的移动的系统部分2并且由所述附加质量体zk、zk1、zk2……
中的一个或多个和/或通过交换移动的系统部分2的对应部件，如图6中所解释的，通过具有不同质量的功能等价的部件来提供。
67.第三曲线k3以与上面关于第二曲线k2说明的实施例对应的实施例图示了使用根据本发明的柱塞系统的示例性铸造工艺，但是具有附加存在的、相对可移动地布置的附加质量单元z
e
。由于这个附加质量单元z
e
将其动量传输作用调用到熔融材料，只比移动的主要系统部分2a晚了可预定义延迟时间，在该示例性实施例中，根据曲线k3，内部模具压力p
s
的时间发展与直到时间t
v
的曲线k2的时间发展对应，在该时间t
v
处，这种延迟时间已经终止，并且附加质量单元z
e
减速并且将其动量附加传输到熔融材料。这将导致内部模具压力p
s
在该时间t
v
上升，并且在直到在压力保持阶段中达到结束压力p
f
为止的铸造工艺的进一步的历程中，相关联的曲线k3比第二曲线k2高对应的附加压力。如从曲线k2和k3的比较明显的，由于附加质量单元z
e
的相对可移动的布置，可以在第一压力峰的时间t
s
与压力倍增器作用开始的时间t
m
之间的时段中为内部模具压力p
s
提供期望量的压力增加。
68.如上面所示和解释示例性实施例清楚地表明，本发明提供了一种用于压铸机中的有利的柱塞系统，利用该柱塞系统，相对于常规的铸造工艺，压铸工艺可以被显著优化或改进，特别是在模具填充阶段结束时和在过渡到压力保持阶段时的时间段中，这转而允许生产铸件的质量增加。具体地，铸件的压缩、强度、孔隙率和/或结构形成可能受到有利的影响，因为到熔融材料的动量传输可以通过移动的系统部分的质量变化而改变，而不必改变移动的系统部分的推进速度。
69.相互独立地，本发明允许有针对性地影响由移动的系统部分2的推进速度施加的模具填充时间，即模具填充阶段的持续时间，以及在第一压力峰的时间处的内部模具压力的压力值，根据本发明，这个压力值可以通过移动的系统部分的质量变化而变化，而不改变推进速度。因此，例如，本发明允许柱塞系统与移动的系统部分的最小质量（由于较高的可预定义推进速度，该最小质量在原则上对实现短的模具填充时间是有利的）一起使用并且允许根据需要通过所述措施增加移动的系统部分的质量，以便由相对可移动的附加质量单元的延迟动作实现第一压力峰的期望压力水平和/或第一压力峰之后的时段中的压力上升，特别是作为缩短措施，直达压力倍增器作用开始。