DE1650785C3

DE1650785C3 - Device for the drive control of injection molding machines

Info

Publication number: DE1650785C3
Application number: DE19681650785
Authority: DE
Inventors: Ludwig 7830 Emmendingen Maurer
Original assignee: Klöckner-Ferromatic GmbH, 7831 Malterdingen
Priority date: 1968-02-27
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1977-06-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Antriebsregelung von Spritzgießmaschinen, wobei für die den Antrieb beeinflussenden Größen jeweils ein Sollwertgeber und ein Istwertgeber vorgesehen sind.The invention relates to a device for the drive control of injection molding machines, wherein for the variables influencing the drive are each provided with a setpoint generator and an actual value generator.

Bei Spritzgießmaschinen ist eine Vielfalt von Bewegungsabläufen zu regeln beziehungsweise zu steuern: Vor der Herstellung eines Spritzlings wird die aus zwei Formhälften bestehende Spritzgießform mittels hydraulischer Arbeitszylinder geschlossen. Während des Einspritzens der plastifizierten Kunststoffmasse müssen beide Formhälften unter dem sogenannten Zuhaltedruck aufeinandergepreßt werden, um ein Aufreißen der Spritzgußform durch die mit dem Spritzdruck eingespritzte Kunststoffmasse zu verhindern. Der Zuhaltedruck muß deshalb stets größer als der Spritzdruck sein. Nach dem Füllen der Spritzgußform kühlt die Kunststoffmasse thermodynamischen Gesetzen folgend ab, wobei der sich einstellende Druckverlauf als Staudruck bezeichnet wird. Das Einspritzen erfolgt durch Druckbeaufschlagung eines Arbeitszylinders, der im allgemeinen mit der in dem Plastifizierzylinder geführten Plas'ifizierschnecke verbunden ist und diese eine translatorische Bewegung ausführen läßt. Hierbei bewegt sich die Plastifizierschnecke in Richtung auf die Form zu und preß; die Kunststoffmasse unter dem Spritzdruck aus dem Plastifizierzylinder in die geschlossene Spritzgußform, gegen die der Plastifizierzylinder mit einem Düsenmund ansteht. Die Plastifizierschnecke nimmt dabei die eine Endstellung ein.In injection molding machines, a variety of motion sequences must be regulated or closed control: Before an injection-molded part is produced, the injection mold, which consists of two mold halves, is made closed by means of hydraulic working cylinders. During the injection of the plasticized plastic mass Both mold halves must be pressed together under the so-called locking pressure in order to achieve a To prevent the injection mold from tearing open by the plastic compound injected with the injection pressure. The locking pressure must therefore always be greater than the injection pressure. After filling the injection mold the plastic mass cools down following thermodynamic laws, whereby the pressure curve that is established is referred to as dynamic pressure. Injection takes place by applying pressure to a working cylinder, the is generally connected to the plasticizing screw guided in the plasticizing cylinder and this can perform a translational movement. The plasticizing screw moves in the direction of the Shape and press; the plastic mass under the injection pressure from the plasticizing cylinder into the closed Injection mold against which the plasticizing cylinder with a nozzle mouth rests. The plasticizing screw takes one of the end positions.

Nach Abkühlen des Spritzteils wird die Spritzgußfnrm eröffnet und mittels der Auswerfervorrichtung ausgestoßen. Gleichzeitig wird der Schnecke Kunststoffgranulat zugeführt und sie in Rotation versetzt. Hierdurch wird das Granulat in den Plastifizierzylinder eingezogen, plastifiziert und durch die Rotation in Richtung zum Düsenmund gefördert, wobei die Schnecke gleichzeitig eine zur erstgenannten Bewegung gegenläufige Bewegung bis zum Erreichen der anderen Endstellung unter dem sogenannten Staudruck ausführt. Anschließend kann das nächste Spritzteil hergestellt ίο werden.After the molded part has cooled down, the injection molding opening is opened and the ejector device is used pushed out. At the same time, plastic granulate is fed to the screw and set in rotation. As a result, the granulate is drawn into the plasticizing cylinder, plasticized and rotated in In the direction of the nozzle mouth, the screw simultaneously moves to the first-mentioned movement executes opposite movement until reaching the other end position under the so-called dynamic pressure. The next molded part can then be produced ίο.

Zum Schließen und öffnen der Spritzgießform sind Antriebsregelungen bekannt, bei denen die Spritzgußform bis kurz vor Erreichen der Endstellung mit hoher Geschwindigkeit zugefahren wird, anschließend die Geschwindigkeit herabgesetzt wird und unter dieser verminderten Geschwindigkeit die Form in die Schließstellung gebracht wird. Die den Antrieb beeinflussende Größe ist hierbei die Geschwindigkeit, die in Abhängigkeit von der Stellung der beiden Formhäiften zueinander, d. h. wegabhängig geregelt ist. Zu diesem Zwecke sind Schalter vorgesehen, die durch die Schaltnocken einer sich bewegenden Schaltstange betätigt werden, so daß Signale zum Umschalten auf die verminderte Geschwindigkeit abgegeben werden.For closing and opening the injection mold, drive controls are known in which the injection mold until shortly before reaching the end position is closed at high speed, then the Speed is reduced and under this reduced speed the mold in the closed position is brought. The variable influencing the drive is the speed, which is dependent on the position of the two form halves with respect to one another, d. H. is regulated depending on the path. For this purpose if switches are provided that are actuated by the switching cams of a moving switch rod, see above that signals for switching to the reduced speed are emitted.

Es handelt sich demnach um eine gesehwindigkeits- und wegabhängige Antriebsregelung beziehungsweise Steuerung für die Spritzgießmaschinen. Ein Nachteil ist u. a. darin zu sehen, daß beide Formhälften je nach der tatsächlichen Endgeschwindigkeit mehr oder weniger stark aufeinandergepreßt werden. Da vor dem Einspritzen noch der Formzuhaltedruck auf die Form aufzubringen ist, muß der bcrteits durch das Zufahren der Form ausgeübte Druck insbesondere seine Schwankungen berücksichtigt werden.It is therefore a question of a speed and distance-dependent drive control or Control for the injection molding machines. One disadvantage is, among other things. to see that both mold halves depending on the actual top speed are more or less pressed against each other. Since before the injection Even the mold locking pressure has to be applied to the mold, the operator must open it by closing it the pressure exerted, in particular its fluctuations, must be taken into account.

Es sind weiterhin Antriebsregelungen für Spritzgießmaschinen bekannt (DL-PS 4t 656), die sowohl die Vorgänge der Verarbeitungstechnologie als auch die der Antriebstechnik einschließen und der vollautomatische Betrieb die Herstellung von Werkstücken großer Qualität zuläßt. Zu diesem Zwecke ist ein Programmgeber mit Sollwertgebern für Druck, Temperatur, Zeit oder Weg vorgesehen, deren Sollwerte durch ein vom technologischen Vorgang an der Maschine bestimmtes Programm verschaltet sind und nacheinander in der durch das Programm festgelegten Reihenfolge einem Abgleich zugeführt werden, dem ein Verstärker nachgeschaltet ist, dessen Ausgang die Servoverstellung einer Regelpumpe verstellt. Ein Nachteil besteht insbesondere darin, daß zur Vermeidung von Stoßen beim Umschalten zusätzlich Verzögerungsglieder vorhanden sein müssen.There are also drive controls for injection molding machines known (DL-PS 4t 656) that both Including processes of processing technology as well as those of drive technology and the fully automatic The company allows the production of high quality workpieces. A programmer is used for this purpose provided with setpoint transmitters for pressure, temperature, time or distance, their setpoints by a from technological process on the machine specific program are interconnected and one after the other in the The sequence determined by the program can be fed to an adjustment, to which an amplifier is connected downstream, the output of which adjusts the servo adjustment of a control pump. There is one disadvantage in particular that there are additional delay elements to avoid jolts when switching must be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antrieb von Spritzgießmaschinen zur präzisen Steuerung der Maschinenelemente vollautomatisch zu regeln, wobei Umschaltvorgänge stoßfrei erfolgen sollen.The invention is based on the task of driving injection molding machines for precise control to regulate the machine elements fully automatically, whereby switching processes should take place smoothly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Größe ein Regler zugeordnet ist, daß einem Hauptregler ein oder mehrere Hilfs-Regler in Serie nachgeschaltet sind und der Sollwertgeber jede« Hilfsreglers über eine Begrenzerschaltung gemeinsam mit dem Ausgang des vorhergehenden Reglers seinen· Eingang aufgeschaltet ist, um diesen zu begrenzen.This object is achieved according to the invention in that a controller is assigned to each variable, that one Main controller one or more auxiliary controllers are connected in series and the setpoint adjuster each « Auxiliary controller via a limiter circuit together with the output of the previous controller Input is activated in order to limit this.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß stet! sämtliche Sollwerte und Istwerte der betreffender Größen für den jeweiligen Arbeitsablauf anstehen jedoch infolge der Begrenzerschaltungen jeweils nui das Signal der jeweils wichtigen Größe an den Antriel abgegeben wird. Ein Beispiel hierfür ist das druck- umThrough these measures it is achieved that steadily! all setpoints and actual values of the relevant However, due to the limiter circuits, there are only nui variables for the respective workflow the signal of the relevant variable is sent to the drive. An example of this is the Druck- um

geschwindigkeitsabhängige Schließen und öffnen der Spritzgießform, wobei zunächst die beiden Formhälften mit einer hohen Geschwindigkeit aufeinander zu bewegt werden und daß kurz vor Erreichen der Endstellung anstelle der geschwindigkeit- eine druckabhängige Regelung bis zum Schließen der Form durchgeführt wird, und zwar derart, daß in der Endstellung der Formhälften gleichzeitig der SchlieC-druek aufgebracht ist, wie später anhand des Ausführungsbeispiels erläutert wird.Speed-dependent closing and opening of the Injection mold, the two mold halves initially approaching each other at high speed be moved and that shortly before reaching the end position instead of the speed a pressure-dependent Control is carried out until the mold closes, in such a way that in the End position of the mold halves at the same time as the closing pressure is applied, as will be explained later using the exemplary embodiment.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Begrenzerschaltungen jeweils eine Diode auf.In a preferred embodiment, the limiter circuits each have a diode.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils zwischen den Sollwertgebern und den zugeordneten Begrenzerschaltungen ein Schalter angeordnet, so daß je nach Wahl die eine oder andere Größe bei der Regelung abgeschaltet werden kann. Beispielsweise ist es hierdurch bei dem obenerwähnten Beispiel möglich, das Schließen der Form lediglich druckabhängig oder nur geschwindigkeitsabhängig statt druck- und geschwindigkeitsabhängig durchzuführen.In a further embodiment of the invention, there is in each case between the setpoint generators and the assigned Limiter circuits arranged a switch, so that depending on the choice, one or the other size in the Regulation can be switched off. For example, this makes it possible in the above-mentioned example, the closing of the mold is only pressure-dependent or only speed-dependent instead of pressure and speed-dependent perform.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Hauptregler die Stellung eines vom Antrieb betätigten Arbeitskolbens zugeordnet. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens die einzelnen Größen wirksam werden.In an advantageous embodiment of the invention is the position of a working piston actuated by the drive is assigned to the main controller. Through this Measure is achieved that depending on the position of the working piston, the individual sizes be effective.

In einer noch weiteren Vorgestaltung der Erfindung ist mindestens einer der Istwertgeber auf Vorlauf beziehungsweise Rücklauf des Arbeitskolbens um- _J0 schaltbar.In yet another preliminary embodiment of the invention, at least one of the actual value transmitters can be switched to the forward or reverse _{direction of} the working piston.

Zusätzlich können die Sollwertgeber in Abhängigkeit vom Betriebsablauf beziehungsweise -zustand einstellbar sein, so daß sie die Funktion von Führungsgrößengebern haben.In addition, the setpoint generators can be adjusted depending on the operating sequence or status so that they have the function of command variable generators.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment in the drawing. It shows

F i g. I eine Formschließeinheit einer Spritzgußmaschine undF i g. I a mold clamping unit of an injection molding machine and

Fig. 2 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen ₄₍₎ Vorrichtung für die Formschließeinheit nach Fig. 1.FIG. 2 shows the block diagram of the _{4 ()} device according to the invention for the mold clamping unit according to FIG. 1.

Die Antriebseinheit für das Kniehebelsystem zur Betätigung der Formenschließeinheit ist insgesamt mit 10 bezeichnet und enthält einen Zylinder 20, in dem ein Kolben 21 geführt ist. Durch eine nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Regeleinrichtung sollen Weg (Position), Geschwindigkeit und Druck geregelt werden. Die geregelten Größen wirken auf das Verstellorgan 17 einer Pumpe 12 ein, dem ein Servoventil 11 vorgeschaltet ist. Dieses betätigt das Verstellorgan der Pumpe 12. Durch die Verstellung des Verstellorgangs der Pumpe werden die Fördermenge, die Förderstromrichtung und der Arbeitsdruck der Regelpumpe 12 geregelt. Durch den an das Verstellor-, gan angeschlossenen Stellungsgeber 13 wird die Position der Arbeitsstellung der Pumpe (Istwert) an den Regelkreis (F i g. 2) gemeldet. Die beiden weiteren, symmetrisch angeordneten Geber 14 und 15 treten wechselweise in Aktion, und zwar jeweils auf der — bei Vor- und Rücklauf verschiedenen — Seite des hydrostatischen Antriebs, die mit Druck beaufschlagt wird. Diese Geber melden jeweils den vorhandenen Druck an den Regelkreis. Der an den Kolben 21 angeschlossene Geber 16 meldet die Position des Arbeitskolbens 21 an den Regelkreis. Bei einer Mittelstellung des Verstellorgans der Pumpe wird der Arbeitskolben in der jeweiligen Position gehalten. Das 1 wird über die Leitung 18 zugeführt.The drive unit for the toggle system for actuating the mold clamping unit is complete with 10 denotes and contains a cylinder 20 in which a piston 21 is guided. Through a following described control device according to the invention should distance (position), speed and pressure be managed. The regulated variables act on the adjusting element 17 of a pump 12, the one Servo valve 11 is connected upstream. This actuates the adjusting element of the pump 12. By adjusting the Adjusting the pump's flow rate, flow direction and working pressure of the Control pump 12 regulated. Through the to the adjustment, gan connected position transmitter 13 is the position of the working position of the pump (actual value) to the Control loop (Fig. 2) reported. The two other, symmetrically arranged transmitters 14 and 15 step alternately in action, in each case on the - different for forward and reverse - side of the hydrostatic drive to which pressure is applied. These donors each report the existing one Pressure on the control circuit. The encoder 16 connected to the piston 21 reports the position of the Working piston 21 to the control circuit. When the adjusting member of the pump is in a central position, the Working piston held in the respective position. The 1 is supplied via line 18.

Bei Maschinen mit schneller Zykiusfolge kann es erforderlich sein, daß das im hydrostatischen Antrieb verwendete Medium erneuert werden muß, um eine zu starke Verunreinigung oder zu hohe Erwärmung zu vermeiden. In diesem Fall kann ein Spülblock 19 in den hydrostatischen Antrieb eingebaut werden, wie es durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Dieser sorgt für eine Erneuerung des Mediums, ohne die Statik des Hydroantriebs ungünstig zu beeinflussen.It can be for machines with a fast cycle sequence it may be necessary that the medium used in the hydrostatic drive must be renewed in order to achieve a to avoid severe contamination or excessive heating. In this case, a flushing block 19 can be in the hydrostatic drive can be installed, as indicated by dash-dotted lines. This takes care of a renewal of the medium without adversely affecting the statics of the hydraulic drive.

Bei den im Beispiel angeführten Sprhzgußmaschinen, Blasmaschinen und Spritzblasmaschinen können mit einem Antrieb — wie im Zusammenhang mit Fig. 1 und nachfolgend an Hand der Fig.2 geschildert — alle Arbeitsbewegungen der Maschine geregelt werden. Bei Verwendung eines Hydromotors können in gleicher Weise zum Schneckenantrieb der Spritzgußmaschine Drehzahl und das maximale Drehmoment der Schnecke geregelt werden. Bei einzelnen Betätigungsorganen kann es wünschenswert sein, anstelle des in F i g. I dargestellten hydrostatischen Antriebs einen hydrodynamischen Antrieb zu verwenden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn aus konstruktiven Gründon die mit Druck beaufschlagten Kolbenflächen nicht gleich groß sind, z. B. bei einem Spritzzylinder einer Sprit/gußmaschinc. Bei einem solchen Spritzzylinder in Verbindung mit einem hydrodynamischen Antrieb ist es möglich, die Förderwirkung der Schnecke in Schnekkenförderriclitung durch hydraulische Druckbeaufschlagung des Kolbens zu unterstützen. Dies knnn insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Schnecke und der Spritzkolben für extrem hohe Spritzdrucke ausgelegt sind und wegen des Flächenverhältnisses /wischen Schnecke und Spritzkolben die daher zu tiberwindende Reibungskraft des Spritzkolbens sehr ungünstig ist. da der Staudruck selbst bei nicht vorgespanntem Ölriickfluß durch die Eigenreibung des Kolbens höher als wünschenswert sein kann.In the case of the injection molding machines, blow molding machines and injection blow molding machines listed in the example, you can use a drive - as in connection with Fig. 1 and described below with reference to Fig.2 - all Work movements of the machine are regulated. When using a hydraulic motor, the same Way to drive the screw of the injection molding machine speed and the maximum torque of the screw be managed. In the case of individual actuators, it may be desirable, instead of the one shown in FIG. I. illustrated hydrostatic drive to use a hydrodynamic drive. This is particular It is then expedient if, for structural reasons, the piston surfaces acted upon with pressure are not the same are large, e.g. B. in an injection cylinder of a Sprit / gußmaschinc. In the case of such an injection cylinder in conjunction with a hydrodynamic drive, it is possible, the conveying effect of the screw in screw conveyor system by applying hydraulic pressure to the piston. This can in particular be necessary if the screw and the injection plunger are designed for extremely high injection pressures are and because of the area ratio / between the screw and the injection plunger, the one to be overcome Frictional force of the injection piston is very unfavorable. because the back pressure is even when the oil return flow is not biased may be higher than desirable due to the internal friction of the piston.

Die in Fig.2 in Blockbildform dargestellte Regeleinrichtung weist eine Regelpumpe 12 sowie einen der Regelpumpe zugeordneten Stellmotor 17 auf, der über ein Servoventil 11 mittels einer nicht dargestellten Pumpe mit Drucköl aus einem ebenfalls nicht dargestellten Vorratsbehälter wahlweise in seiner linken oder rechten Zylinderkammer zur Verstellung der Regelpumpe 12 beaufschlagt werden kann. Die Regelpumpe, deren Fördermenge und Förderdruck proportional der Stellung ihres Stellgliedes 12a ist, ist über ein Vierweg- und Steuerventil 12c mit ihrer druckseitigen Leitung 12b wahlweise mit der linken oder rechten Zylinderkairmer des Arbeitszylinders ίίΟ verbindbar. Die jeweils andere Zylinderkammer ist über das Umschaltventil 12c zum Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit mit einem Vorratsbehälter 12/ verbunden, in welchen auch die Saugleitung 12eder Pumpe 12 mündet. Die Saugleitung 12eund die Rücklaufleitung 12dmünden in einer. Vorratstank 12/1The control device shown in block diagram form in FIG has a regulating pump 12 and a servomotor 17 assigned to the regulating pump, which via a servo valve 11 by means of a pump, not shown, with pressurized oil from a likewise not shown Storage container optionally in its left or right cylinder chamber for adjusting the control pump 12 can be acted upon. The regulating pump, its delivery rate and delivery pressure proportional to the The position of its actuator 12a is via a four-way and control valve 12c with its pressure-side line 12b Can be optionally connected to the left or right cylinder manifold of the working cylinder ίίΟ. The other The cylinder chamber is via the switching valve 12c for the return of the hydraulic fluid with a reservoir 12 / connected, in which also the suction line 12 of the pump 12 opens. The suction line 12e and the Return line 12d open out in one. Storage tank 12/1

Die Verstellung des Kolbens 21 des Arbeitszylinders 20 ist mittels einer Regeleinrichtung, die im ganzen mit 100 bezeichnet ist, regelbar, wobei in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel insgesamt drei die Verstellung beeinflussende Parameter regelbar sind, nämlich die Stellung, vorzugsweise mindestens eine Endstellung des Kolbens 21, die Geschwindigkeit dieses Kolbens und der Druck der Hydraulikflüssigkeil in der Leitung 126, der sich über das Umschaltventil 12c\das als Vierwegeventil ausgebildet ist, in praktisch unveränderter Größe in den jeweils mit Druck beaufschlagten Zylinderraum fortpflanzt. Zu diesem Zweck weist die Regeleinrichtung einen Hauptregelkreis 25 auf, dessen Istwertgeber 16 inThe adjustment of the piston 21 of the working cylinder 20 is by means of a control device, which as a whole with 100 is designated, controllable, with a total of three in this preferred embodiment, the adjustment influencing parameters can be regulated, namely the position, preferably at least one end position of the Piston 21, the speed of this piston and the pressure of the hydraulic fluid wedge in line 126, the via the switching valve 12c \ which is designed as a four-way valve, in practically unchanged size in the each pressurized cylinder space propagates. For this purpose, the control device a main control loop 25, the actual value transmitter 16 of which in

diesem Ausführungsbeispiel den Stcllungsgebcr für die Stellung des Kolbens 21 darstellt und dessen Sollwertgeber mit 26 bezeichnet ist. Das Ausgangssignal des Hauptrcglcrs würde bei Außerbetriebsetzung der weiter unten noch erläuterten Elemente 13, 14, 28, 30 unmittelbar dem der Steuerung des Stellmotors 17 dienenden Servoventil 11 aufgedrückt werden. Erfindungsgemäß sind jedoch in diesem Ausführungsbeispiel in Reihe mit dem Hauplrcglcr 25 ein erster Hilfsreglcr 27 und ein zweiter Hilfsreglcr 29 geschaltet. Dem Hilfsreglcr 27 ist ein Islwertgcbcr 14,15, der ein dem in der Leitung I2£> herrschendes druckproportionales Ausgangssignal liefert, und ein Sollwertgeber 28 für den Sollwert dieses Druckes zugeordnet. Dem Hilfsregler 29 ist ein Istwertgeber 13. dessen Ausgangssignal der Vcrstcllgcschwindigkeit des Kolbens 17,idcs Stellmotorcs 17 proportional ist. und ein Sollwertgeber 30 für den Sollwert dieser Geschwindigkeit zugeordnet. In der bei Reglern stets üblichen Weise wird die Differenz zwischen dem jeweiligen Sollwertsignal und dem zugeordneten Istwertsignal gebildet und dem Eingang des betreffenden Reglers 25 bzw. 27 bzw. 29 als Regelabweichung aufgedrückt, wobei erfindungsgemäß den durch die Geber 14, 28 bzw. 13, 30 gebildeten Regelabweichungen noch jeweils das Ausgangssignal des den betreffenden Reglern 27 bzw. 29 vorgeschalteten Reglers 25 bzw. 27 zugeschaltet wird. Sämtliche dargestellten Regler 25, 27, 29 sind in diesem bevorzugten Ausführungsbcispicl Proportionalregler. Jeder Sollwertgeber 26, 28, 30 ist mittels eines zugeordneten Schalters 26', 28', 30' mittels einer nicht dargestellten selbsttätigen oder manuell betätigbaren Stellvorrichtung abschaltbar, während die von den Istwcngebcrn 13, 14, 15, 16 gelieferten Ausgänge den Reglern stets aufgeschaltet bleiben. Die Ausgänge der Sollwertgeber 28 und 30 sind über je eine BegrenzerschaUung 28 und 30 — im Beispiel mit einer Diode realisiert — mit den Verbindungsleitungen 101 und 102 zwischen den Reglern 25, 27 bzw. 27,29 bei 103 bzw. 104 verbunden.This exemplary embodiment represents the setting sensor for the position of the piston 21 and its setpoint generator is denoted by 26. When the elements 13, 14, 28, 30, which are explained further below, are switched off, the output signal of the main controller would be pressed directly onto the servo valve 11 serving to control the servo motor 17. According to the invention, however, in this exemplary embodiment a first auxiliary controller 27 and a second auxiliary controller 29 are connected in series with the main controller 25. The auxiliary regulator 27 is assigned an Islwertgcbcr 14, 15, which supplies an output signal proportional to the pressure prevailing in the line I2 £> , and a setpoint generator 28 for the setpoint of this pressure. The auxiliary regulator 29 is an actual value transmitter 13, the output signal of which is proportional to the Vcrstcllgcschschlepe of the piston 17, idcs servomotor 17. and a setpoint generator 30 assigned to the setpoint of this speed. In always available for controllers, the difference is formed between the respective target value signal and the associated actual value signal and 25 or 27 and 29 pressed to the input of the relevant regulator as a control deviation, which according to the invention the by the encoder 14, 28, 13, 30 The output signal of the controller 25 or 27 connected upstream of the respective controller 27 or 29 is switched on. All of the controllers 25, 27, 29 shown are proportional controllers in this preferred embodiment. Each setpoint generator 26, 28, 30 can be switched off by means of an associated switch 26 ', 28', 30 ' by means of an automatic or manually operated adjusting device, not shown, while the outputs supplied by the Istwcngebcrn 13, 14, 15, 16 remain connected to the controllers . The outputs of the setpoint generators 28 and 30 are each connected to the connecting lines 101 and 102 between the controllers 25, 27 and 27, 29 at 103 and 104 , respectively, via a limiter circuit 28 and 30 - implemented with a diode in the example.

Die Wirkungsweise dieser dargestellten Regeleinrichtung ist wie folgt:The mode of operation of this control device shown is as follows:

Es sei angenommen, daß diese Regeleinrichtung dem Schließen und Öffnen einer Spritzgußform bei einer Spritzgußmaschine dient, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. In diesem Fall ist die bewegliche Formaufspannplatte 9 der einen Hälfte der Spritzgießform zum Beispiel in der aus Fig. 1 ersichtlichen Art über ein Kniehebelsystem mit dem Arbeitszylinder 20 verbunden. Die Schalter 26', 28', 30' sind während des nachfolgend beschriebenen Regelvorganges geschlossen. Es sei angenommen, daß sich diese Gießform in ihrer vollen Offenstellung befindet Der Sollwertgeber 26 liefert als Sollwert eine fest eingestellte Spannimg, die so getroffen ist, daß sie durch das von dem Istwertgeber 16 gefieferte Istwertsignal m der vollständigen Geschlossenstellung der Gießform 9 noch nicht vollständig kompensiert werden kann. In del- Öffenstellung der Gießform hat die dem Eingang des Reglers 25 aufgedrückte Steuungs-Regetetbweichung ein Maximum, z.B. 10 Volt Sie verkleinert sich proportional der in Schließrichtung erfolgenden Gegenverstellung des Kolbens 21 und erreicht in der Geschlossenstellung der Gießform, d. h. bei Strecklage des Kniehebels, einen Kleinstwert, der jedoch nicht Null ist It is assumed that this control device is used to close and open an injection mold in an injection molding machine, as shown in FIG. 1 is shown. In this case, the movable platen 9 of one half of the injection mold is connected to the working cylinder 20 via a toggle lever system, for example in the manner shown in FIG. The switches 26 ', 28', 30 'are closed during the control process described below. It is assumed that this mold is in its fully open position can be. In the open position of the casting mold, the control regulation deviation imposed on the input of the controller 25 has a maximum, e.g. 10 volts Smallest value, which however is not zero

So lange die Ausgangsspannung des Reglers 25 die durch den Sollwertgeber 28 und die zugeordnete Diode 28" bestimmte Begrenzerspannung überschreitet, ist die am Punkt 103 auftretende Spannung gleich der Summe aus der Sollwertspannung des Sollwertgebers 28 plus der Durchlaßspannung der Diode 28". Die am Punkt 103 auftretende Spannung wird mit der vom Istwertgeber 14, 15 gelieferten Istwertspannung am Eingang des Reglers 27 verglichen, und es wird eine entsprechende Regelabweichung gebildet, deren Größe den Ausgang des Reglers 27 bestimmt. As long as the output voltage of the controller 25 exceeds the limiter voltage determined by the setpoint generator 28 and the associated diode 28 ", the voltage occurring at point 103 is equal to the sum of the setpoint voltage of the setpoint generator 28 plus the forward voltage of the diode 28". The voltage occurring at point 103 is compared with the actual value voltage supplied by the actual value transmitter 14, 15 at the input of the controller 27, and a corresponding control deviation is formed, the size of which determines the output of the controller 27.

Entsprechendes gilt für die am Punkt 104 auftretendeThe same applies to that occurring at point 104

ίο Spannung, die immer dann im wesentlichen der vom Sollwertgeber 30 gelieferten Spannung entspricht, wenn diese betragsmäßig kleiner als die Ausgangsspannung des Reglers 27 ist. Wenn also angenommen wird, daß die Ausgangsspannung des Reglers 27 größer als die eingestellte Begrenzerspannung 30" ist, dann tritt am Eingang des Reglers 29 praktisch nur die dem Sollwert des Sollwertgebers 30 entsprechende Spannung auf. Dem Eingang des Reglers 29 wird ferner das Istwcrtsignal des Istwertgebers 13 aufgedrückt, das mit dem auf der Leitung 102 eintreffenden Signal zur Bildung der Ist-Sollwert-Differenz verwendet wird. Der Ausgang des Reglers 29 verstellt das Servoventil 11. welches als Magnetventil ausgebildet ist und seinerseits die Stellung des Kolbens 17,·; so steuert, daß die am Ausgang des Reglers 29 fl'j^riretende Regelabweichung sich jeweils in Richtung auf ein Minimum zu ändert.ίο voltage, which then essentially corresponds to the voltage supplied by the setpoint generator 30 when it is smaller than the output voltage of the controller 27 in terms of magnitude. If it is assumed that the output voltage of the controller 27 is greater than the set limiter voltage 30 " , then practically only the voltage corresponding to the setpoint value of the setpoint generator 30 occurs at the input of the controller 29. The input of the controller 29 also receives the actual value signal from the actual value generator 13, which is used with the signal arriving on the line 102 to form the actual target value difference. The output of the controller 29 adjusts the servo valve 11, which is designed as a solenoid valve and in turn controls the position of the piston 17 that the control deviation occurring at the output of the controller 29 fl'j ^r changes in each case towards a minimum.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, hat man es durch entsprechende Einstellung der Sollwerte 26, 28, 30 und gegebenenfalls durch Ausbildung weiterer elektronischer Bauelemente der Regler, wie Spannungsteiler oder dergleichen, in der Hand, die Sollwertsignale 26, 28, 30 in bestimmter Weise abwechselnd während der Verstellbewegung des Kolbens 21 in Wirkung treten zu lassen, so daß sämtliche drei die Verstellbewegung des Kolbens 21 beeinflussenden Parameter in bestimmter Weise während der Verstellbewegung unterschiedlich zur Wirkung kommen können.As can be seen from the preceding description, the setpoint signals 26, 28, 30 are in hand in a certain way by setting the setpoint values 26, 28, 30 and, if necessary, by designing further electronic components of the regulator, such as voltage dividers or the like to alternately take effect during the adjustment movement of the piston 21 , so that all three parameters influencing the adjustment movement of the piston 21 can have different effects in a certain way during the adjustment movement.

Beim Schließen der Gießformhälfte 9 ist es irr allgemeinen erwünscht, den Kolben 21 aus seinei Offenstellung zunächst mit hoher Geschwindigkeit unc entsprechend hohem Hydraulikdruck in der Leitung 12/ bis in die Nähe seiner Endstellung zu fahren, worauf die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens sanft auf einer Langsamgang abgefangen werden soll und praktisch schlagfrei in die Geschlossenstellung der Gießforrr einläuft, wobei ein bestimmter Schließdruck eingeregel werden soll. In diesem Fall ist die dargestellte Schaltung so zu treffen, daß während der Schließbewegung de; Kolbens 21 über den größten Teil seines Verstellweges bei der Offenstellung der Gießförmnälfte 9 beginnend am ^ünkt 104 sich die Begrehzerspanttung, die in wesentlichen der Spannung des Sollwertgebers 3< entspricht, dadurch einstellt daß der Ausgang de Reglers 27 eine größere Spannung aufweist als dii Begrenzerspannung. An dem Punkt 1Ö4 tritt däni praktisch eine Spannung auf, die dem öeschwinäig kehssoHwert entspricnt so daß die dem Regler 2! aufgedrückte Regelabweichung Wn Wesentlichen nur de Geschwindigkeits-Regelabweichung entspricht und di Geschwindigkeit auf den durch den Sollwertgeber 3 bestimmten Wert eingeregelt wird. Wenn die Giefl formhälfte 9 in der Nähe ihrer Schließstellung angelang ist wird der Sollwert des Sollwertgebers 28, & h. de Druck-Sollwert, von dem ursprünglichen, verhältnismä Big hohen Wert auf einen niedrigeren Sollwert gesenk Diese Reduzierung erfolgt zweckmäßig wegabhängi mittels eines Positionierungssignals auf einen solche When closing the mold half 9, it is generally desirable to first move the piston 21 from its open position at high speed and correspondingly high hydraulic pressure in the line 12 / up to the vicinity of its end position, whereupon the displacement speed of the piston is gently intercepted on a slow gear should and runs into the closed position of the Gießforrr practically without impact, whereby a certain closing pressure should be regulated. In this case, the circuit shown is to be made so that during the closing movement de; Piston 21 over most of its adjustment path with the open position of the casting mold half 9 starting at ^ ünkt 104 the Begrehzerspanttung, which corresponds essentially to the voltage of the setpoint generator 3 <, is set in that the output of the controller 27 has a higher voltage than the limiter voltage. At point 1Ö4 there is practically a voltage that corresponds to the speed value so that the controller 2! Imposed control deviation Wn essentially only corresponds to the speed control deviation and the speed is regulated to the value determined by the setpoint generator 3. When the casting mold half 9 has come close to its closed position, the setpoint value of the setpoint generator 28, & h. De pressure setpoint, lowered from the original, relatively high value to a lower setpoint

Sollwert, daß am Ausgang des Reglers 27 ein Potential auftritt, derart, daß die Diode 30" in Sperrichtung wirksam wird. Hierdurch tritt am Punkt 104 das Sollwertsignal des Sollwertgebers 30 nicht mehr auf, sofern der Geschwindigkeitssollwert nicht auf einen extrem niederen Wert eingestellt wird. Damit wird bei Erreichen dieser Stellung des Kolbens 21 im wesentlichen nur noch der Druck in der Leitung 126 geregell und dieser Druck auf einen Wert eingestellt, der ungefähr dem verminderten Sollwert des Druck-Sollwertgebers 28 entspricht. Der Kolben 21 bewegt sich dann infolge dieses ihn beaufschlagenden verminderten Druckes langsam weiter, bis die Gießformhälfte in ihre volle Schließstellung gelangt ist, wobei dieser Druck (Formschließsicherungsdruck) in der Schließstellung aufrechterhalten wird. Der Sollwertgeber 26 ist nämlich zweckmäßig so eingestellt, daß am Ausgang des Reglers 25 eine bleibende Regelabweichung auftritt, durch die die Begrenzerschaltung 28" auch in der Gesch'.ossenstellung der Gießform entsperrt bleibt.Setpoint value that a potential occurs at the output of controller 27 such that diode 30 ″ becomes effective in blocking direction. As a result, the setpoint value signal of setpoint generator 30 no longer occurs at point 104 unless the speed setpoint is set to an extremely low value. Thus, when the piston 21 reaches this position, essentially only the pressure in the line 126 is regulated and this pressure is set to a value which corresponds approximately to the reduced setpoint value of the pressure setpoint generator 28. The piston 21 then moves as a result of this acting on it Reduced pressure slowly further until the mold half has reached its fully closed position, this pressure (mold closing safety pressure) being maintained in the closed position Limiter circuit 28 ″ also in the floor ment of the mold remains unlocked.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kommt in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel beim Schließen der Gießform 9 dem Sollwertgeber 26 und Istwertgeber 16 praktisch nur die Aufgabe zu. über den gesamten auftretenden Schließweg des Kolbens 21 die Begrenzerschaltung 28" zu entsperren. so daß der Sollwertgeber 28 wirksam ist.As is apparent from the above description, in this preferred embodiment When the casting mold 9 is closed, the setpoint generator 26 and actual value generator 16 are practically only given the task. over to unlock the entire closing path of the piston 21, the limiter circuit 28 ″. so that the Setpoint generator 28 is effective.

Wie zu erkei.nen ist. kann, falls es erwünscht ist. während des beschriebenen Regelvorganges der Schalter 28' oder 30' geöffnet sein, wodurch erreicht wird, daß entweder nur eine Geschwindigkeitsregelung oder nur eine Druckregelung über den gesamten Stellwcg herbeigeführt wird, jedoch ist es besonders vorteilhaft, die kombinierte Gesehwindigkeiis-Druekregelung vorzusehen. How to know. can if so desired. be open during the control process described, the switch 28 'or 30', whereby it is achieved that either only one speed control or only one pressure control over the entire actuating path is brought about, but it is particularly advantageous to provide the combined wind and pressure regulation.

Zum Öffnen der Gießform werden die Sollwerte der Sollwertgeber 26, 28, 30 selbsttätig auf andere Größen so eingestellt, daß sich eine bestimmte Öffnungsbewegung des Kolbens 21 ergibt und der Kolben in der vorgesehenen Offenstellung stehenbleibt. Bevorzugt kann die Öffnungsbewegung mittels der dargestellten Regeleinrichtung wie folgt geregelt werden:To open the casting mold, the setpoint values of the setpoint generators 26, 28, 30 are automatically set to other sizes so that a certain opening movement of the piston 21 results and the piston remains in the intended open position. The opening movement can preferably be controlled as follows by means of the control device shown:

Da zum Öffnen der Gießform 9 ein verhältnismäßig geringer Druck in der Leitung \2b ausreicht, der nicht geregelt zu werden braucht, wird der Sollwertgeber 28 mittels des Schalters 28' abgeschaltet oder auf einen Wert eingestellt, bei dem die Begrenzerschaltung 28" während des Öffnungsvorganges ständig gesperrt bleibt. Während des gesamten Öffnungsvorganges wird zweckmäßig im wesentlichen nur die Geschwindigkeit geregelt. Zu diesem Zweck sind die Verstärkungsfaktoren der Regler 25, 27 so getroffen, daß die Begrenzerschaltung 30" bis kurz vor Erreichen der Offenstellung entsperrt ist und so der Sollwertgeber 30, dessen Sollwert gegebenenfalls in Abhängigkeit des Stellweges in geeigneter Weise selbsttätig verstellbar ist, praktisch allein für die Regelung wirksam ist. Der Sollwertgeber 26 ist so eingestellt, daß die am Eingang des Reglers 25 auftretende Stellungs-Regelabweichung bei Erreichen der gewünschten Offenstellung zu Null wird. Demzufolge vermindert sich die Ausgangsspannung des Reglers 25 und damit auch der Ausgang des s Reglers 27 kurz vor Erreichen der Offenstellung auf einen Wert, durch den die Begrenzerschaltung W gesperrt wird, so daß das I lineinlaufen des Kolbens 21 in die üfffenstellung im letzten Teil des Stellvveges durch die am Regler 25 auftretende Steliungs-Regelabweichiing allein bestimmt wird und ein sanftes Einfahren in die Offenstellung bis zum Stillstand erreicht wird. Die Nichtlinearität der Kennlinie der Diode 30" begünstigt hierbei noch die sanfte Einstellung.Since a relatively low pressure in the line \ 2b , which does not need to be regulated, is sufficient to open the casting mold 9, the setpoint generator 28 is switched off by means of the switch 28 'or set to a value at which the limiter circuit 28 "is constantly during the opening process During the entire opening process, essentially only the speed is regulated. For this purpose, the gain factors of the controllers 25, 27 are set in such a way that the limiter circuit 30 ″ is unlocked until shortly before the open position is reached Setpoint is optionally automatically adjustable in a suitable manner as a function of the travel, is practically effective only for the regulation. The setpoint generator 26 is set so that the position control deviation occurring at the input of the controller 25 becomes zero when the desired open position is reached. As a result, the output voltage of the controller 25 and thus also the output of the controller 27 decreases shortly before reaching the open position to a value by which the limiter circuit W is blocked, so that the I line entry of the piston 21 into the open position in the last part of the actuating path is determined solely by the position control deviation occurring at the controller 25 and a gentle retraction into the open position until a standstill is achieved. The non-linearity of the characteristic curve of the diode 30 ″ still favors the gentle setting.

Es versteht sich, daß die in F i g. 2 dargestellte Regeleinrichtung auch für andere Zw ecke mit Vorteil vorgesehen sein kann, beispielsweise zum Auswerfen eines gespitzten Teiles aus der Spritzgießform oder zum Steuern der Drehbewegung einer Schnecke eines Spritzzylinders oder dergleichen. Wie zu erkennen ist.It is understood that the in F i g. The control device shown in FIG. 2 is also advantageous for other purposes can be provided, for example for ejecting a pointed part from the injection mold or for Controlling the rotational movement of a screw of an injection cylinder or the like. As can be seen.

ermöglicht hierbei die neuartige Regeleinrichtung, die Lage und Verstellbewegungen des Kolbens 21 eines Arbeitszylinders 20 in Abhängigkeit von mehreren Parametern in irgendeiner gewünschten Weise so zu regeln, daß während des jeweiligen Verstellweges teilweise druckabhängig und/oder teilweise stellungsabhängig geregelt wird, wobei der Einfluß dieser verschiedenen Parameter gegebenenfalls miteinander vermischt werden kann.The novel control device enables the position and adjustment movements of the piston 21 of a working cylinder 20 to be controlled in any desired manner as a function of several parameters so that during the respective adjustment path it is partly pressure-dependent and / or partly position-dependent, with the influence of these various parameters optionally can be mixed with one another.

Auch können die Wirkungen dieser Parameter im wesentlichen aufeinanderfolgend unabhängig voneinander geregelt werden. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Istwerte der einzelnen Istwertgeber ständig aufgedrückt bleiben und dadurch eine günstige Wirkung aut den Regelvorgang ausüben. Die ständige Aufschaltung der Istwerte, besonders der Istwerte der Geber 13 und 14 bewirkt, daß die F.inregelung besonders rasch erfolgt.Also, the effects of these parameters can be essentially sequential independently of one another be managed. This is achieved in that the actual values of the individual actual value transmitters are constant stay pressed and thereby a beneficial effect aut to exercise the control process. The constant activation of the actual values, especially the actual values of the encoder 13 and 14 causes the adjustment to take place particularly quickly.

Die dargestellte Schaltung kann in mannigfacher Weise variiert werden und erlaubt zahlreiche unierschiedliche Ausgestaltungen. Beispielsweise kann jeder Sollwertgeber zwei getrennte Ausgänge aufweisen, die über entgegengesetzt geschaltete Dioden an die Hauptleitungen, wie 101. 102 angeschlossen sind. In der einen Bewegungsrichtung des Kolbens 21 kann dann der eine Ausgang mit einem Sollwert und in der anderen Bewegungsrichtung der andere Ausgang mit einem Sollwert entgegengesetzter Polarität beaufschlagt werden, um bestimmte unterschiedliche Stellbewegungen in den unterschiedlichen Stellrichtungen zu erzeugen.The circuit shown can be varied in many ways and allows numerous different configurations. For example, each setpoint generator can have two separate outputs, which are connected to the main lines, such as 101, 102 , via oppositely connected diodes. In one direction of movement of the piston 21, one output can be acted upon with a setpoint value and in the other direction of movement the other output can be acted upon with a setpoint value of opposite polarity in order to generate certain different actuating movements in the different actuating directions.

Die einzelnen Bauelemente des beschriebenen Regelkreises können aus geeigneten, an sich bekannter Bauelementen bestehen, vorzugsweise aus elektroni sehen, pneumatischen, elekti^schen oder elektromecha nischen Elementen.The individual components of the control loop described can be made of suitable, known per se Components consist, preferably of electronic, pneumatic, electrical or electromecha see niche elements.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergib sich eine wesentlich präzisere Steuerung; dies hat eint erhebliche Qualitätsverbesserung der Spritzteile zu Folge.The measures according to the invention result in a much more precise control; this has one Significant improvement in the quality of the molded parts.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the drive control of injection molding machines, whereby for the drive influencing variables each a setpoint generator and an actual value generator are provided, thereby characterized that each size has a regulator (27 or 29) is assigned that a main controller is followed by one or more auxiliary controllers in series and the setpoint generator of each auxiliary controller via a limiter circuit together with the Output of the previous controller is connected to its input in order to limit it.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the limiter circuit has a diode (28 "or 30").

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that between the setpoint generators and a switch (28 'or 28 ") is arranged in each case for the associated limiter circuits

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the main controller is the position a working piston (21) actuated by the drive is assigned.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that at least one of the actual value transmitter Forward and return of the working piston can be switched.

6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the setpoint generators are adjustable depending on the operating sequence.