DE2364559B2 - Einspritzeinheit einer Kunststoff-Spritzgießmaschine mit Programmiereinrichtung - Google Patents

Description

schlossen, die zur Abgabe eines dem Hydraulikdruck in diesem Druckraam Aa entsprechenden elektrischen Signals ausgebildet ist.

Diese Ausgänge der Geschwindigkeitsmeßvorrichtung 9 und der Druckmeßvorrichtung 13 sind an eine Auswahlvorrichtung 14 angeschlossen, deren Ausgang an einen auf das Servoventil 12 wirkenden Regler 15 angeschlossen ist Der Ausgang der Wegmeßvorrichtung 11 ist an eine Überwachungslogik 16 angeschlossen. Dieser Oberwachungslogik 16 ist eine Zeituhr 17 zugeordnet und steht außerdem mit der die übrigen Funktionen der Maschine (wie Formschließen und öffnen etc.) steuernden Steuervorrichtung 18 in Verbindung. Ferner arbeitet die Oberwachungslogik 16 mit einer Programmiervorrichtung 19 zusammen, die ihrerseits auf den Regler 15 wirkt

Die der Einspritzeinheit 1 zugeordnete Programmier-Überwachungs- und Regeleinrichtung ist so ausgebildet, da3 sich folgender Arbeitsablauf ergibt: Während des Einspritzvorganges wird über den Hydranlikdruck im Druclcraum Aa der Spritzkolben 5 und damit die Schnecke 3 axial vorwärts (in der Figur nach links) bewegt, wobei aufgrund der von der Wegmeßvorrichtung 11 und der Geschwindigkeitsmeßvorrichtung 9 über die Auswahlvorrichtung 14 abgegebenen Istwert-Signale und dem Sollwert-Signal der Programmiervorrichtung 19 ein wegabhängiges Geschwindigkeitsprogramm durchgeführt wird. Durch die Programmiervorrichtung H läßt sich jedes gewünschte Geschwindigkeitsprogramm einstellen. Am Ende des letzten Wegabschnittes dieses Einspritz-Geschwindigkeitsprogrammes schaltet die Überwachungslogik 16 (aufgrund eines entsprechenden Signals der Programmiervorrichtung 19) die Auswahlvorrichtung 14 derart um, daß das dieser laufend eingegebene Istwert-Signal der Druckmeßvorrichtung 13 gleichzeitig mit dem von der Programmiervorrichtung 19 kommenden Sollwert-Signal des Hydraulikdruckes zum Regler 15 gelangt, so daß nun ein zeitabhängiges Druck- bzw. Nachdruckprogramm gefahren wird. Auch dieses Programm ist durch die einstellbare Programmiervorrichtung 19 frei wählbar.

Während der geschwindigkeitsgeregelten Formfüllphase wird der Hydraulikdruck über da-> Servoventil 12 in bekannter Weise so variiert, daß die vorgeschriebene Geschwindigkeit eingehalten wird. Mit steigendem Gegendruck auf die Schnecke 3, als Folge des mit der Formfüllung zunehmenden Füllwiderstandes, steigt auch der Hydraulikdruck hinter dem Einspritzkolben 5 derart an, daß die vorgewählte Geschwindigkeit konstant bleibt.

Der Abschluß der Formfüllung ist durch einen Druckanstieg in der Spritzgießform gekennzeichnet. Dieser Druckanstieg, der sich als Gegendruck auf die Schnecke 3 fortpflanzt, erzwingt aufgrund der Geschwindigkeitsregelung einen entsprechenden Anstieg des Hydraulikdruckes im Spritzzylinder 4. Dadurch wird es möglich, den Abschluß der Formfüllung und den Formdruckanstieg im Hydraulikdruckverlauf zu verfolgen und letzteren, als Ersatzgröße für den Massedruck in der Spritzgießform, meßtechnisch auszuwerten.

Im beschriebenen Beispiel wird der Hydraulikdruckverlauf dadurch nutzbar gemacht, daß der gewünschte Formfülldruck bzw. der entsprechende Hydraulikdruck, der dem ersten Nachdruck entspricht, über die Programmiervorrichtung 19 vorgewählt wird. Die Überwachungslogik 16 schaltet dann beim Erreichen des gewählten Druckes über die Auswahlvorrichtung 14 automatisch vom wegabhängigen Geschwindigkeitsprogramm auf das zeitabhängige Druck- bzw. Nachdruckprogramm um.

Wird der vorgewählte Druck nicht innerhalb des letzten Wegabschnittes des Geschwindif keitsprogram-ο ;nes erreicht so wird das Nachdruckprogramm am Ende dieses Wegabschnittes gestartet Der Umschaltdruck, bei welchem das Geschwindigkeitsprogramm auf das Druckprogramm umgeschaltet wird, entspricht im beschriebenen Beispiel dem ersten gewählten Druck-

) j Sollwert des Nachdruckprogrammes.

Die beschriebene Einrichtung gestattet durch die Kombination der Geschwindigkeitsregelung mit der Messung des Hydraulikdruckes die Formfüllung aufgrund von Maschinengrößen zu ermitteln. Die benutz-

2ü ten Komponenten sind maschinengebunden und damit nicht von der zur Anwendung gelangenden Form abhängig, wodurch für den Verarbeiter das Problem der an die Spritzgießform gebundenen Druckaufnahme entfällt. Neben der automatischen Formfüllüberwa-

?■ chung bilden zwei Einheiten, die sogenannte Überwachungslogik 16 und die Programmiervorrichtung 19, das Kernstück der programmierbaren Regelung, Steuerung und Überwachung. Zweckmäßigerweise ist die technische Ausführung der Überwachungslogik 16 und der

)i! Programmiervorrichtung 19 vollelektronisch ausgeführt. Es bieten sich daher verschiedene bekannte Programmier- und Speichermöglichkeiten an. Dies sind beispielsweise Kreuzschienenverteiler, digitale Nockenschalter, Halbleiter- oder Kernspeicher mit zentraler

S3 Dateneingabe über ein Tastenfeld.

Für eine automatische Programmierung über ein Dateneingabegerät, wie Lochstreifenleser etc, sind vor allem Halbleiter- oder Kernspeicher geeignet. Die übliche Ausführung der zentralen Dateneingabe hat den

in Nachteil, daß die einzelnen Größen über eine mehrstellige Ziffer adressiert werden müssen und im allgemeinen, namentlich bei Kernspeichern, die gespeicherten Werte nur auf Abfrage hin zentral angezeigt werden. Dieser Verzicht auf eine Simultananzeige der

•r. programmierten Größen wirkt sich auf den Bedienungskomfort nachteilig aus.

Neben einer Ausführung mit digitalen Noclcenschaltern, welche die Simultananzeige beinhalten, aber nicht automatisch programmierbar sind, wird im genannten

ι» Beispiel eine Speicherorganisation gewählt die eine Dateneingabe über ein zentrales Tastenfeld gestattet, welche aber die einzelnen Größen über Leuchtziffern simultan darstellen. Eine spezielle L'mschaltlogik gestattet eine dezentrale direkte Adressierung über

·>·> einen Impulstaster oder wie in einer speziellen Ausführung durch das Betätigen eines sich bei der entsprechenden Anzeige befindlichen Reedrelais mittels eines Magneten. Damit ist ein einfaches Überschreiben des Speichers jederzeit über das Tastenfeld möglich. Die w) Ausnützung des Vorteiles der automatischen Datenein- und ausgabe über Lochstreifen, Magnetbänder etc. ist neben der dezentralen Adressierung und der Simultananzeige möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

PatentansDrüche- Plastifizier- und Einspritzschnecke einwirkende Hy

draulikdruck vorgesehen ist dessen Größe gleich dem

1. Einspritzeinheit einer Kunststoff-Spritzgießma- ersten gewählten Hydraulikdruckwert des Nachdruckschine, mit hydraulisch betätigter Plastifizier- und programmes ist

Einspritzschnecke, mit einer diese über eine s Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Regelvorrichtung beeinflussenden Programmierein- Erfindung ist im Unteranspruch 2 gekennzeichnet richtung und mit einer Umschaltvorrichtung zum Dadurch ist besonders einfach das Erfassen von druckabhängigen Umschalten von einer wegabhän- Maschinengrößen zur Regelung des Umschaltens gig geschwindigkeitsgeregelten Formfüllphase auf möglich.

eine zeitabhängige Regelung des Hydraulikdruckes 10 Eine Weiterbildung der Erfindung zum Sicherstellen, während der Nachdruckphase, dadurch ge- daß bei vorhergehenden Druckgleichheiten nicht zu kennzeichnet, daß als Umschaltdruck, bei dem früh eine Umschaltung erfolgt kann die Einspritzeinheit von der Formfüllphase auf die Nachdruckphase durch die im Unteranspruch 2 enthaltenen Merkmale umgeschaltet wird, derjenige auf die Plastifizier- und gekennzeichnet sein. Auf diese Weise kann also erst am Einspritzschnecke (3) einwirkende Hydraulikdruck 15 Ende des letzten Wegabschnittes der Formfüllphase und vorgesehen ist dessen Größe gleich dem ersten nicht schon bei irgendeinem früher liegenden Wegabgewählten Hydraulikdruckwert des Nachdruckpro- schnitt die Umschaltung erfolgen,
grammes ist Da alle sowohl zur Regelung der einzelnen Pro-

.?„ Einspritzeinheit nach Patentanspruch !,dadurch granimphasen als auch zur Umschaltung von der gekennzeichnet daß am Druckraum {4a) des 20 Formfüllphase auf die Nachdruckphase benutzten Spritzzylinders (4) eine Druckmeßvorrichtung (13) Größen maschinengebunden und von der jeweils zur zur Abgabe eines dem Hydraulikdruck in diesem Anwendung gelangenden Spritzgießform unabhängig Druckraum (Aa) entsprechenden elektrischen Signa- sind, fallen alle mit dem Einbau von Druckmeßfühlern in les angeschlossen ist, daß diese Druckmeßvorrich- die Spritzgießform auftretenden Schwierigkeiten weg. tung (13) und eine Geschwindigkeitsmeßvorrichtung « Die Messung des Hydraulikdruckes ist hingegen einfach (9) an einer Auswahlvorrichtung (14) angeschlossen durchzuführen. In vorteilhafter Weise kann dabei sind, deren Ausgang mit einem Regler (15) während der wegabhängigen Geschwindigkeitsproverbunden ist, der über ein Servoventil (12) den grammphase der Hydraulikdruck so variiert werden, Hydraulikdruck im Spritzzylinder (4) beeinflußt, und daß die gemäß Programm dem jeweiligen Wegabschnitt daß der Regler (15) mit der Programmiervorrich- 30 entsprechende Hubgeschwindigkeit der Schnecke eintung (19) in Verbindung steht. gehalten wird. Der während des Einspritzvorganges

3. Einspritzeinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, zunehmende Füllwiderstand überträgt sich auf die dadurch gekennzeichnet, daß nach Umschalten der Schnecke, wodurch auch der sie vortreibende Hydrau-Auswahlvorrichtung (14) am Ende des letzten likdruck entsprechend ansteigt. Der vor allem am Ende Wegabschnittes der Formfüliphase durch eine von 35 des Einspritzvorganges auftretende Druckanstieg in der der Programmiervorrichtung (19) gesteuerte Über- Spritzgießform erzwingt aufgrund der Geschwindigwachungslogik (16) das über die Auswahlvorrich- keitsregelung einen entsprechenden Anstieg des Uytung (14) eingegebene Istwert-Signal der Druckmeß- draulikdruckes. Erfindungsgemäß ist nun insbesondere vorrichtung (13) mit einem von der Programmier- bei Kombination der vorbeschriebenen Merkmale und vorrichtung (19) kommenden Sollwert-Signal des ⁴⁰ Maßnahmen die Anordnung so getroffen, daß auf die Hydraulikdruckes dem den Spritzzylinder (4) beein- Nachdruckphase umgeschaltet wird, wenn der laufend flussenden Regler (15) für ein zeitabhängiges gemessene Hydraulikdruck den vorprogrammierten Nachdruckprogramm zuführbar ist. ersten Hydraulikdruckwert des Nachdruckprogrammes

erreicht hat, so daß Druckstöße trotz einwandfreier

45 Formfüllung vermieden werden.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der

Die Erfindung betrifft eine Einspritzeinheit einer Zeichnung noch näher beschrieben. Die Figur zeigt Kunststoff-Spritzgießmaschine entsprechend dem dabei in schematisierter Darstellung in einem axialen Oberbegriff des Patentanspruchs 1. ^r>o Längsschnitt eine Einspritzeinheit einer Kunststoff -

Eine Einspritzeinheit der genannten Art ist bekannt Spritzgießmaschine mit den ihr zugeordneten Vorrichaus der Zeitschrift »Kunststoff-Rundschau«, Juli 1968, tungen zur programmierten Einspritz- und Nachdruck-Heft 7, Seiten 317 bis 323. Nach dem in dieser regelung.

Veröffentlichung beschriebenen Verfahren wird der Eine Einspritzeinheit 1 weist eine im Plastifizierzylin-

Spritzdruck durch Anpassung der Geschwindigkeit an 55 <j_er 2 arbeitende Plastifizier- und Einspritzschnecke 3, den Füllgrad der Spritzgießform konstant gehalten. im folgenden Schnecke 3 genannt, auf, deren hinteres Dabei ist ein Druckstoß zum Umschalten erforderlich, durch einen Spritzzylinder 4 hindurchragendes Ende mit da sonst keine korrekte Füllung erzielt wird. einem koaxialen Spritzkolben 5 gekuppelt und durch ein

Ausgehend von dieser Vorveröffentlichung liegt der Antriebsaggregat 6 drehbar ist. Eine mit der Schnecke 3 Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Einspritzein- «> axial mitbewegte, drehfeste Platte 7 ist über eine heit der vorbekannten Art das Umschalten auf Kolbenstange 8 mit einer Geschwindigkeitsmeßvorrich-Nachdruck und die Nachdruckphase allein aufgrund von tung 9 und über eine Zahnstange 10 mit einer Maschinengrößen zu regeln bzw. auszulösen und eine Wegmeßvorrichtung 11 verbunden; die Vorrichtungen 9 Unstetigkeit im Druckverlauf beim Umschalten von und 11 sind zur Abgabe von der Messung entsprechen-Formfüllphase auf Nachdruckphase zu vermeiden. " den elektrischen Signalen ausgebildet. An den über ein

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß als Servoventil 12 (mit einem nicht gezeichneten Hydrau-Umschaltdruck, bei dem von der Formfüllphase auf die likdruckgeber) verbundenen Druckraum 4a des Spritz-Nachdruckphase umgeschaltet wird, derjenige auf die Zylinders 4 ist eine Druckmeßvorrichtung 13 ange-