AT514317B1 - Method for operating a closing unit - Google Patents

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AT514317B1
AT514317B1 ATA652/2013A AT6522013A AT514317B1 AT 514317 B1 AT514317 B1 AT 514317B1 AT 6522013 A AT6522013 A AT 6522013A AT 514317 B1 AT514317 B1 AT 514317B1
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Herbert Dipl Ing Zeidlhofer
Anton Ing Lohnecker
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Engel Austria Gmbh
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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Schließeinheit einer Formgebungsmaschine, wobei eine bewegliche Formaufspannplatte (2) mittels eines Schließkraftmechanismus (3) geregelt oder gesteuert mit einer Schließkraft beaufschlagt wird, wobei eine durch die Masse verursachte Unterstützungskraft oder wenigstens eine Reibungskraft wenigstens eines Holms (6), der beweglichen Formaufspannplatte (2) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) zusammen mit einer Formhälfte (7) gemessen wird und bei der Steuerung oder Regelung der Schließkraft berücksichtigt wirdMethod for operating a closing unit of a forming machine, wherein a movable platen (2) is controlled by a closing force mechanism (3) applied with a closing force, wherein an assisting force caused by the mass or at least one frictional force of at least one spar (6), the movable Form platen (2) or the movable platen (2) is measured together with a mold half (7) and is taken into account in the control or regulation of the closing force

Description

österreichisches Patentamt AT514 317B1 2014-12-15Austrian Patent Office AT514 317B1 2014-12-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Schließeinheit einer Formgebungsmaschine wobei eine bewegliche Formaufspannplatte mittels eines Schließkraftmechanismus geregelt oder gesteuert mit einer Schließkraft beaufschlagt wird.Description: The present invention relates to a method for operating a closing unit of a forming machine wherein a movable mold clamping plate is controlled or controlled by a closing force mechanism with a closing force.

[0002] Unter Formgebungsmaschinen werden dabei Spritzgießmaschinen, Spritzpressen, Pressen oder dergleichen verstanden.Under shaping machines are understood injection molding machines, transfer molding, pressing or the like.

[0003] An moderne Formgebungsmaschinen werden hohe Anforderungen bezüglich der Maßgenauigkeit der produzierten Teile gestellt. Dies geht soweit, dass die Schließkraft- sowie Schließbewegungsprofile, welche von beweglichen Formaufspannplatten bzw. darauf montierten Formhälften ausgeführt werden müssen, großen Einfluss auf die Qualität des Produkts haben.At modern molding machines high demands are placed on the dimensional accuracy of the produced parts. This goes so far that the closing force and Schließbewegungsprofile that must be performed by movable platens or mounted on mold halves, have a major impact on the quality of the product.

[0004] Beispielsweise beim Spritzprägen muss die Schließeinheit einer Spritzgießmaschine so gesteuert oder geregelt werden, dass ein definierter Prägespalt zwischen den Formhälften kontrolliert geschlossen wird, woraufhin die bewegliche Formaufspannplatte einen Anstieg der Schließkraft erfahren soll. Es gibt auch Spezialformen dieses Verfahrens, bei dem der Prägespalt unter Umständen mehr als einmal wieder geöffnet wird, bevor die Kunststoffmaße auskühlt.For example, when injection-compression molding, the closing unit of an injection molding machine must be controlled or regulated so that a defined embossing gap between the mold halves is closed controlled, whereupon the movable platen is to experience an increase in the closing force. There are also special forms of this method in which the embossing gap may be reopened more than once before the plastic dimensions cool.

[0005] Dies zeigt, wie groß der Einfluss des Geschwindigkeits- und Schließkraftprofils auf das fertige Produkt sein kann.This shows how large the influence of the speed and closing force profile can be on the finished product.

[0006] Der oben beschriebene Umstand führt dazu, dass die Zeit, die benötigt wird, um solche Prozesse einzurichten stetig steigt, da viele Testreihen durchgeführt werden müssen, bis das optimale Profil gefunden ist. Da die Situation innerhalb der Formhälften bei solchen Prozessen oft recht komplex ist, können Simulationen hier nur begrenzt weiterhelfen, denn es ist zwar Standard, eine Simulation der Spritzgießmasse an sich durchzuführen, wobei die Geschwindigkeits- und Kraftprofile vorgegeben werden. Es ist jedoch nicht immer klar, ob die in die Simulation eingegebenen Profile der Wirklichkeit entsprechen. Nur die Durchführung vieler Versuche und Testreihen kann Abhilfe schaffen.The circumstance described above causes the time required to set up such processes to increase steadily, since many series of tests must be performed until the optimum profile is found. Since the situation within the mold halves is often quite complex in such processes, simulations can only help to a limited extent, because it is standard practice to perform a simulation of the injection molding mass per se, whereby the speed and force profiles are specified. However, it is not always clear if the profiles entered in the simulation are true. Only the execution of many tests and test series can remedy the situation.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zu stellen, welche eine verbesserte Steuerung oder Regelung der Geschwindigkeits- bzw. Kraftprofile, welche eine bewegliche Formaufspannplatte erfährt, bereitzustellen.The object of the invention is to provide a method which provide improved control or regulation of the speed or force profiles, which experiences a movable platen.

[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dies geschieht indem eine durch die Masse verursachte Unterstützungskraft oder wenigstens eine Reibungskraft wenigstens eines Holms, der beweglichen Formaufspannplatte oder der beweglichen Formaufspannplatte zusammen mit einer Formhälfte gemessen wird und bei der Steuerung oder Regelung der Schließkraft berücksichtigt wird.This object is achieved by a method having the features of claim 1. This is done by measuring an assist force caused by the mass or at least a frictional force of at least one spar, the movable platen or the movable platen along with a mold half and taken into account in the control of the closing force.

[0009] Dabei ist „oder“ stets inklusiv zu verstehen, das heißt, auch eine Kombination der durch „oder“ getrennten Möglichkeiten ist natürlich denkbar und fallweise vorteilhaft.It is always "inclusive" to understand, that is, even a combination of "by" or "separate options is of course conceivable and occasionally advantageous.

[0010] Neben der verbesserten Steuerung oder Regelung liegt ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass es möglich ist, die absolute Schließkraft, die zwischen den beiden Formhälften herrscht, zumindest abzuschätzen, wenn nicht sogar relativ genau zu berechnen. Dadurch wird es ermöglicht, Simulationen beim Einrichten der Prozesse besser zu verwenden, da die von der Maschine ausgeübte Absolutkraft beispielsweise als Randbedingung einer realistischen Simulation verwendet werden kann.In addition to the improved control or regulation is a further advantage of the invention is that it is possible to estimate at least the absolute closing force that prevails between the two mold halves, if not even to calculate relatively accurate. This makes it possible to make better use of simulations when setting up the processes, since the absolute force exerted by the machine can be used, for example, as the boundary condition of a realistic simulation.

[0011] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

[0012] Um bei vertikalen Schließeinheiten den Einfluss des Gewichtes, beispielsweise einer Formhälfte, auszugleichen, kann vorgesehen sein, dass die Unterstützungskraft gemessen wird, indem der wenigstens eine Holm oder die bewegliche Formaufspannplatte zusammen mit 1 /10 österreichisches Patentamt AT514 317B1 2014-12-15 einer Formhälfte vom Schließkraftmechanismus oder von einem Eilgangmechanismus der Schließeinheit in einer konstanten Höhe gehalten wird und die dafür vom Schließkraftmechanismus oder vom Eilgangmechanismus ausgeübte Kraft gemessen wird.In order to compensate for the influence of the weight, for example a mold half, in vertical closing units, it can be provided that the supporting force is measured by the at least one spar or the movable platen together with the 1/10 Austrian Patent Office AT514 317B1 2014-12- 15 of a mold half is held by the closing force mechanism or by a rapid traverse mechanism of the closing unit at a constant height and the force exerted therefor by the closing force mechanism or by the rapid traction mechanism is measured.

[0013] Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Unterstützungskraft mittels eines Drucksensors oder mehrerer Drucksensoren in wenigstens einem Hydraulikzylinder des Schließkraftmechanismus oder des Eilgangmechanismus bestimmt wird.It can be provided that the support force is determined by means of a pressure sensor or a plurality of pressure sensors in at least one hydraulic cylinder of the closing force mechanism or the rapid traction mechanism.

[0014] Diesbezüglich kann bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Unterstützungskraft mittels eines ersten Drucksensors in einer ersten Kammer des wenigstens einen Hydraulikzylinders und eines zweiten Drucksensors in einer zweiten Kammer des wenigstens einen Hydraulikzylinders bestimmt wird, wobei der Wert für die Gegenkraft aus einer mit wirksamen Kolbenflächen gewichteten Differenz der Messwerte des ersten Drucksensors und des zweiten Drucksensors bestimmt wird. Es ist zwar so, dass in den meisten Betriebszuständen der Druck in einer der Kammern weit geringer ist als in der Anderen. Durch die vorliegende Erfindung kann die Steuerung oder Regelung jedoch so präzise durchgeführt werden, dass auch dieser kleine Effekt eine relevante Verfälschung erzeugen kann.In this regard, may be provided in a particularly preferred embodiment that the support force is determined by a first pressure sensor in a first chamber of the at least one hydraulic cylinder and a second pressure sensor in a second chamber of the at least one hydraulic cylinder, wherein the value for the counterforce a weighted by effective piston area difference of the measured values of the first pressure sensor and the second pressure sensor is determined. It is true that in most operating conditions the pressure in one of the chambers is much lower than in the other. By means of the present invention, however, the control or regulation can be carried out so precisely that even this small effect can produce a relevant falsification.

[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Reibungskraft in Form einer Haftkraft des wenigstens einen Holms oder der beweglichen Form-aufspannplatte gemessen wird.In a preferred embodiment it can be provided that the at least one frictional force in the form of an adhesive force of the at least one spar or the movable mold clamping plate is measured.

[0016] Dies kann geschehen, indem zur Messung der Haftkraft eine Gewichtskraft des wenigstens einen Holms oder der beweglichen Formaufspannplatte gemessen wird, dass der wenigstens eine Holm oder die bewegliche Formaufspannplatte vom Schließkraftmechanismus oder von einem Eilgangmechanismus der Schließeinheit in einer konstanten Höhe gehalten wird, dass eine dafür vom Schließkraftmechanismus oder vom Eilgangmechanismus ausgeübte Gegenkraft gemessen wird und dass die Haftkraft aus der Differenz der Beträge der Gegenkraft und der Gewichtskraft bestimmt wird. Die Gewichtskraft der Holme bzw. der beweglichen Formaufspannplatte wird dabei vorteilhafterweise vor dem Zusammenbau der Schließeinheit beispielsweise mit einer Kranwaage gemessen. Die vom Schließkraftmechanismus oder vom Eilgangmechanismus ausgeübte Gegenkraft kann wie vorher bei der Unterstützungskraft beschrieben gemessen werden, mit dem Unterschied, dass in diesem Fall keine Formhälfte an der beweglichen Formaufspannplatte montiert ist. Überhaupt liegt dieser Ausführungsform die Annahme zugrunde, dass die Anwesenheit einer Formhälfte die Haftkraft, welche zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und Holmen, bzw. zwischen Holmen und Führungen auftre-ten, nur gering beeinflusst werden. Natürlich ist es möglich auch den Einfluss des Gewichtes der Formhälfte auf die Haftkraft messtechnisch zu erfassen. Dafür müsste aber das Gewicht der Formhälfte bekannt sein bzw. gemessen werden.This can be done by measuring a force of gravity of the at least one spar or the movable platen is measured to measure the adhesive force that the at least one spar or the movable platen from the closing force mechanism or a rapid traverse mechanism of the clamping unit is kept at a constant level that a counterforce applied thereto by the closing force mechanism or the rapid traverse mechanism is measured, and that the adhesive force is determined from the difference between the amounts of the counterforce and the weight force. The weight of the spars and the movable platen is advantageously measured before the assembly of the clamping unit, for example, with a crane scale. The counterforce exerted by the closing force mechanism or by the rapid traction mechanism can be measured as previously described with respect to the assist force, with the difference that in this case no mold half is mounted on the movable mold clamping plate. In general, this embodiment is based on the assumption that the presence of a mold half, the adhesive force which occur between the movable platen and spars, or between spars and guides, are only slightly affected. Of course, it is also possible to measure the influence of the weight of the mold half on the adhesive force metrologically. But would have to be known or measured the weight of the mold half.

[0017] Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform kann darin bestehen, dass die wenigstens eine Reibungskraft in Form einer Gleitreibungskraft des wenigstens einen Holms oder der beweglichen Formaufspannplatte gemessen wird.A further particularly preferred embodiment may be that the at least one frictional force in the form of a sliding frictional force of the at least one spar or the movable platen is measured.

[0018] Auch hier gilt, dass die Gewichtskraft des wenigstens einen Holms oder der beweglichen Formaufspannplatte vorteilhafterweise vor dem Zusammenbau der Schließeinheit gemessen werden kann. Desgleichen kann die Bewegungskraft auf ähnliche Weise, wie dies für die Gegenkraft vorgeschlagen wurde, gemessen werden. Die Wirkung des Gewichtes einer Formhälfte entfaltet sich ähnlich wie dies in Bezug auf die Haftkraft beschrieben wurde.Again, that the weight of the at least one spar or the movable platen can be advantageously measured before assembly of the clamping unit. Likewise, the motive force can be measured in a similar manner as suggested for the counterforce. The effect of the weight of a mold half unfolds similarly as described with respect to the adhesive force.

[0019] Es wurden zumindest drei verschiedene Verfahren zur Bestimmung von Kräften, welche die absolute Schließkraft verfälschen, beschrieben. Diese können jeweils einzeln und in Kombination eingesetzt werden. Dabei kann vom Fachmann entschieden werden, in welcher Situation (Prozesseigenheiten, vertikale oder horizontale Schließeinheit) welches Verfahren sinnvoll ist, bzw. welche verfälschende Kraft einen relativ großen Einfluss ausübt.At least three different methods for determining forces that distort the absolute closing force have been described. These can be used individually and in combination. It can be decided by the person skilled in which situation (process properties, vertical or horizontal clamping unit) which method makes sense, or which distorting force exerts a relatively large influence.

[0020] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen: 2/10Further advantages and details of the invention will become apparent from the figures and the associated description of the figures. Show: 2/10

österreichisches Patentamt [0021] Fig. 1 [0022] Fig. 2 [0023] Fig. 3 AT514 317B1 2014-12-15 eine schematische Seitendarstellung einer Schließeinheit, bei der Messung einer Unterstützungskraft, eine schematische Seitendarstellung einer Schließeinheit bei der Messung einer Gleitreibungskraft, eine schematische Seitendarstellung einer Schließeinheit beim Schließkraftaufbau sowie [0024] Fig. 4 eine schematische Darstellung eines einem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechenden Regelungskonzepts.[0022] FIG. 2 FIG. 2 shows a schematic side view of a closing unit, in the measurement of an assisting force, a schematic side view of a closing unit in the measurement of a sliding friction force, FIG. a schematic side view of a closing unit in the closing force build-up; and [0024] FIG. 4 a schematic representation of a control concept corresponding to a method according to the invention.

[0025] In Figur 1 ist eine vertikale Schließeinheit 1 rein schematisch dargestellt. Sie verfügt über einen Druckmechanismus 3, welche über Holme 6 eine Beaufschlagung der beweglichen Formaufspannplatte 2 mit einer Schließkraft bewirken kann. Für die Verriegelung der beweglichen Formaufspannplatte 2 mit den Holmen 6 ist ein Verriegelungsmechanismus 13 vorgesehen. Im entriegelten Zustand ist eine Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte 2 mittels des Eilgangmechanismus 4 möglich.In Figure 1, a vertical clamping unit 1 is shown purely schematically. It has a pressure mechanism 3, which can cause a loading of the movable platen 2 with a closing force via bars 6. For locking the movable platen 2 with the bars 6, a locking mechanism 13 is provided. In the unlocked state, a movement of the movable platen 2 by means of the rapid traverse mechanism 4 is possible.

[0026] Die Steuerung oder Regelung des Druckmechanismus 3 und des Eilgangmechanismus 4 wird von einer Steuer- oder Regelungseinrichtung 5 vorgenommen. Die dargestellten Verbindungen zwischen Eilgangmechanismus, Steuer- oder Regeleinrichtung und Schließkraftmechanismus sind freilich rein schematischer Natur.The control or regulation of the printing mechanism 3 and the rapid traverse mechanism 4 is performed by a control or regulating device 5. The illustrated connections between rapid traverse mechanism, control or regulating device and closing force mechanism are of course of a purely schematic nature.

[0027] Sowohl der Druckmechanismus 3 also auch der Eilgangmechanismus 4 verfügen über Hydraulikzylinder 8.Both the pressure mechanism 3 and also the rapid traverse mechanism 4 have hydraulic cylinders 8.

[0028] Der Aufbau der Hydraulikzylinder ist in diesem Ausführungsbeispiel sowohl für den Eilgangmechanismus 4 als auch für den Druckmechanismus 3 analog. Die Hydraulikzylinder 8 unterscheiden sich lediglich je nach Anforderungsprofil in ihrem Hub und in ihrer wirksamen Kolbenfläche.The structure of the hydraulic cylinder is analogous in this embodiment both for the rapid traverse mechanism 4 and for the printing mechanism 3. The hydraulic cylinders 8 differ only depending on the requirement profile in their stroke and in their effective piston area.

[0029] Die Hydraulikzylinder 8 verfügen jeweils über eine erste Kammer 10 und eine zweite, stangenseitige Kammer 12, welche jeweils mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden können. Die Hydraulische Verschaltung der Zylinder ist Stand der Technik und deshalb nicht näher dargestellt. An der ersten Kammer 10 sowie an der zweiten Kammer 12 jedes Hydraulikzylinders 8 sind ein erster Drucksensor 9 bzw. ein zweiter Drucksensor 11 angeordnet, welche der Messung des Hydraulikdrucks in der jeweiligen Kammer dienen. Auch die ersten Drucksensoren 9 und die zweiten Drucksensoren 11 sind mit der Steuer- oder Regeleinrichtung 5 verbunden. Dies ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Im Falle, dass die Steueroder Regeleinrichtung 5 als Regeleinrichtung ausgebildet ist, dienen die ersten Drucksensoren 9 und die zweiten Drucksensoren 11 der Rückführung von Messwerten für die Regelschleife.The hydraulic cylinders 8 each have a first chamber 10 and a second, rod-side chamber 12, which can be acted upon in each case with different pressure. The hydraulic connection of the cylinder is prior art and therefore not shown in detail. At the first chamber 10 and at the second chamber 12 of each hydraulic cylinder 8, a first pressure sensor 9 and a second pressure sensor 11 are arranged, which serve to measure the hydraulic pressure in the respective chamber. Also, the first pressure sensors 9 and the second pressure sensors 11 are connected to the control or regulating device 5. This is not shown for clarity. In the event that the control or regulating device 5 is designed as a control device, serve the first pressure sensors 9 and the second pressure sensors 11 of the feedback of measured values for the control loop.

[0030] In der in Figur 1 dargestellten Situation wird die Unterstützungskraft (also für die Schließkraft unterstützend), welche von den Holmen 6 der beweglichen Formaufspannplatte 2 sowie der Formhälfte 7 beim Formgebungsprozess ausgeübt wird durch den Eilgangmechanismus 4 und den Druckmechanismus 3 getrennt voneinander gemessen. Hierfür ist der Verriegelungsmechanismus 13 entriegelt. Durch die Sensoren in den Hydraulikzylindern 8 des Eilgangmechanismus 4 wird ein erster Teil der Unterstützungskraft, welcher von der beweglichen Formaufspannplatte 2 sowie der Formhälfte 7 stammt, gemessen. Ein zweiter Teil, welcher von den Holmen 6 stammt, wird durch die Sensoren in den Hydraulikzylindern 8 des Druckmechanismus 3 gemessen. Die Unterstützungskraft wird dann als Summe der ersten und zweiten Teilkraft bestimmt.In the situation shown in Figure 1, the supporting force (ie supporting the closing force), which is exerted by the bars 6 of the movable platen 2 and the mold half 7 in the molding process by the rapid traverse mechanism 4 and the pressure mechanism 3 is measured separately. For this purpose, the locking mechanism 13 is unlocked. By the sensors in the hydraulic cylinders 8 of the rapid traverse mechanism 4, a first part of the assisting force originating from the movable platen 2 and the mold half 7 is measured. A second part, which originates from the spars 6, is measured by the sensors in the hydraulic cylinders 8 of the pressure mechanism 3. The support force is then determined as the sum of the first and second partial forces.

[0031] Die Kraftmessung durch die Sensoren in den Hydraulikzylindern 8 wird im Folgenden beschrieben: Die wirksame Fläche in den zweiten Kammern 12 ist etwas geringer als die wirksame Fläche in den ersten Kammern 10. Der Betrag der gemessenen Teilkräfte der Unterstützungskraft wird daher durch eine mit den wirksamen Flächen gewichtete Differenz der Beträge der von den ersten Drucksensoren 9 und den zweiten Drucksensoren 11 gemessenen hydraulischen Drücke, bestimmt. 3/10 österreichisches Patentamt AT514 317B1 2014-12-15 [0032] In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen wird jegliche durch die Drucksensoren in den Hydraulikzylindern 8 gemessene Kraft auf die beschriebene Weise durchgeführt. Dies ist jedoch nicht absolut notwendig, da beispielsweise der Druck aus denjenigen Kammern, welche den jeweils geringeren Druck aufweisen, komplett abgelassen werden kann, wodurch nur der Druck in der jeweils anderen Kammer zur Kraftaufbringung des Hydraulikzylinders 8 beiträgt.The force measurement by the sensors in the hydraulic cylinders 8 is described below: The effective area in the second chambers 12 is slightly less than the effective area in the first chambers 10. The amount of the measured partial forces of the supporting force is therefore by a weighted difference of the amounts of the hydraulic pressures measured by the first pressure sensors 9 and the second pressure sensors 11 determined the effective areas. In the exemplary embodiments illustrated here, any force measured by the pressure sensors in the hydraulic cylinders 8 is carried out in the manner described. However, this is not absolutely necessary because, for example, the pressure from those chambers, which have the respective lower pressure, can be completely drained, whereby only the pressure in the respective other chamber contributes to the force application of the hydraulic cylinder 8.

[0033] Wenn die Gewichtskräfte der beweglichen Formaufspannplatte 2 sowie der Holme 6 bekannt sind (beispielsweise durch Messung mittels einer Kranwaage vor dem Zusammenbau der Schließeinheit), kann mit einen ähnlichen Vorgehen, wie oben beschrieben, auch die Haftkraft der beweglichen Formaufspannplatte bzw. der Holme 6 gemessen werden. Diese Haftkraft wird hauptsächlich von den Führungen der beweglichen Formaufspannplatte 2 sowie der Holme 6 und den in den Hydraulikzylindern auftretenden statischen Reibungskraft verursacht. Eine Gegenkraft wird analog zur Unterstützungskraft gemessen, wobei die Formhälfte 7 demontiert werden muss. Die Haftkraft kann dann ganz einfach aus der Differenz der Beträge der Gegenkraft und der Gewichtskraft bestimmt werden.If the weight forces of the movable platen 2 and the spars 6 are known (for example, by measuring by means of a crane scale before assembly of the clamping unit), with a similar procedure, as described above, and the adhesive force of the movable platen or the spars 6 are measured. This adhesive force is mainly caused by the guides of the movable platen 2 and the spars 6 and the static frictional force occurring in the hydraulic cylinders. A counterforce is measured analogously to the supporting force, wherein the mold half 7 must be dismantled. The adhesive force can then be determined quite simply from the difference between the amounts of the counterforce and the weight.

[0034] In Figur 2 ist die rein schematische Darstellung der Schließeinheit 1 aus Figur 1 noch einmal gezeigt, wobei der Verriegelungsmechanismus 13 im verriegelten Zustand ist und die Formhälfte 7 demontiert bzw. noch nicht montiert ist. Zur Messung der Gleitreibungskraft werden die bewegliche Formaufspannplatte 2 sowie die damit verriegelten Holme 6 mit einer konstanten Geschwindigkeit (nach unten) bewegt. Die hierfür von den Hydraulikzylindern 8 aufzubringende Bewegungskraft wird wie oben beschrieben gemessen. Des Weiteren müssen die Gewichtskräfte der beweglichen Formaufspannplatte sowie der Holme 6 bekannt sein. Die Gleitreibungskraft wird dann aus der Differenz der Beträge aus Bewegungskraft und Gewichtskraft bestimmt.In Figure 2, the purely schematic representation of the clamping unit 1 of Figure 1 is shown again, wherein the locking mechanism 13 is in the locked state and the mold half 7 is dismantled or not yet mounted. To measure the sliding friction force, the movable platen 2 and the bars 6 locked therewith are moved at a constant speed (downwards). The motive force to be applied thereto by the hydraulic cylinders 8 is measured as described above. Furthermore, the weight forces of the movable platen and the spars 6 must be known. The sliding frictional force is then determined from the difference between the amounts of motive force and weight force.

[0035] In dem Falle, dass während des Schließkraftaufbaus (siehe Figur 3) mit dem Eilgangmechanismus 4 eine Offset-Kraft für den Druckmechanismus 3 erzeugt wird, ist die in Figur 2 dargstellte Ausführungsform der Messung der Gleitreibung vorteilhaft, denn es wird genau die Gleitreibungskraft ermittelt, welche auch während des Produktionszyklus auftritt (das heißt, bei verriegeltem Verriegelungsmechanismus).In the event that during the closing force build-up (see Figure 3) with the rapid traverse mechanism 4, an offset force for the printing mechanism 3 is generated, the dargstellte in Figure 2 embodiment of the measurement of sliding friction is advantageous, because it is exactly the sliding friction force which also occurs during the production cycle (that is, with the locking mechanism locked).

[0036] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich eine Regelung oder Steuerung des Absolutwerts der Schließkraft durchzuführen. Ein entsprechendes Regelungskonzept ist in Figur 4 dargestellt. Dabei wird zunächst eine Kräftebilanz aus den Beträgen der folgenden auf die Formaufspannplatte wirkenden Kräfte aufgestellt: [0037] - Die erste Eilgangkraft FE1, welche mittels der ersten Drucksensoren 9 in den erstenBy the method according to the invention it is possible to perform a control or regulation of the absolute value of the closing force. A corresponding control concept is shown in FIG. In this case, a balance of forces is first set up from the amounts of the following forces acting on the platen: [0037] The first rapid traction FE1, which by means of the first pressure sensors 9 into the first

Kammern 10 der Hydraulikzylinder 8 des Eilgangmechanismus 4 bestimmt wird.Chambers 10 of the hydraulic cylinder 8 of the rapid traverse mechanism 4 is determined.

[0038] - Die erste Druckkraft FD1, welche mittels der ersten Drucksensoren 9 in den ersten[0038] The first pressure force FD1, which by means of the first pressure sensors 9 in the first

Kammern 10 der Hydraulikzylinder 8 des Schließkraftmechanismus 3 bestimmt wird.Chambers 10 of the hydraulic cylinder 8 of the closing force mechanism 3 is determined.

[0039] - Die zweite Eilgangkraft FE2, welche mittels der zweite Drucksensoren 11 in den zweite Kammern 12 der Hydraulikzylinder 8 des Eilgangmechanismus 4 bestimmt wird.The second rapid traction FE2, which is determined by means of the second pressure sensors 11 in the second chambers 12 of the hydraulic cylinder 8 of the rapid traverse mechanism 4.

[0040] - Die zweite Druckkraft FD2, welche mittels der zweite Drucksensoren 11 in den zweite[0040] The second pressure force FD2, which by means of the second pressure sensors 11 in the second

Kammern 12 der Hydraulikzylinder 8 des Schließkraftmechanismus 3 bestimmt wird.Chambers 12 of the hydraulic cylinder 8 of the closing force mechanism 3 is determined.

[0041] - Die Gewichtskraft FB der beweglichen Formaufspannplatte 2 zusammen mit der[0041] The weight FB of the movable platen 2 together with the

Formhälfte 7, welche mit Hilfe der Drucksensoren des Eilgangmechanismus 4 bestimmt wird.Mold half 7, which is determined by means of the pressure sensors of the rapid traction mechanism 4.

[0042] - Die Gewichtskraft FH der Holme 6, welche mit Hilfe der Drucksensoren des Schließ kraftmechanismus 3 bestimmt wird.- The weight FH of the spars 6, which is determined by means of the pressure sensors of the closing force mechanism 3.

[0043] - Die Reibungskraft FR, wobei, je nach Situation, die Gleitreibung oder die Haftreibung verwendet wird.- The friction force FR, which, depending on the situation, the sliding friction or static friction is used.

[0044] Der als Ergebnis der Kräftebilanz auftauchende Schließkraft-Ist-Wert FS-IST wird mit 4/10 österreichisches Patentamt AT514 317B1 2014-12-15 einem durch den Bediener vorgegebenen Schließkraft-Soll-Wert FS-SOLL verglichen. Das Ergebnis diese Vergleichs wird wiederum der Steuer- oder Regeleinrichtung 5 - in diesem Fall als Regeleinrichtung ausgebildet - zugeführt. Diese nimmt Einfluss auf ein Stellglied 15, welches bei obigem Ausführungsbeispiel ein Stellventil für den Hydraulikdruck in den zweiten Kammern 12 der Hydraulikzylinder 8 des Schließkraftmechanismus 3 ist.The closing force actual value FS-IST appearing as a result of the balance of forces is compared with a closing force setpoint value FS-SOLL specified by the operator AT514 317B1 2014-12-15. The result of this comparison, in turn, the control or regulating device 5 - in this case designed as a control device - supplied. This affects an actuator 15, which is a control valve for the hydraulic pressure in the second chambers 12 of the hydraulic cylinder 8 of the closing force mechanism 3 in the above embodiment.

[0045] Selbstverständlich unterliegen die Drücke in den übrigen Kammern der Hydraulikzylinder 8 ähnlichen Steuer- oder Regelmechanismen. Insbesondere kann die Regelung für die erste Eilgangkraft FE1 und die erste Druckkraft FD1 so ausgeführt sein, dass zumindest eine dieser beiden Kräfte erhöht wird, sollte der Druck in den zweiten Kammern 12 der Hydraulikzylinder 8 des Schließkraftmechanismus 3 unter einen gewissen Schwellenwert fallen, unterhalb dessen eine genaue Steuerung oder Regelung der zweiten Druckkraft FD2 erschwert ist.Of course, the pressures in the other chambers of the hydraulic cylinders 8 are subject to similar control or regulating mechanisms. In particular, the control for the first rapid traction force FE1 and the first pressure force FD1 can be designed so that at least one of these two forces is increased, should the pressure in the second chambers 12 of the hydraulic cylinders 8 of the closing force mechanism 3 fall below a certain threshold below which one exact control or regulation of the second pressure force FD2 is difficult.

[0046] Das vorgestellte Regelungskonzept erlaubt die Regelung einer absoluten Schließkraft. Dies hat den Vorteil, dass Ergebnisse aus Simulationen oder Berechnungen direkt zum Einrichten des Prozesses verwendet werden können. Testreihen zur Optimierung des Schließdruckprofils können dadurch unter Umständen vollständig vermieden werden.The presented control concept allows the regulation of an absolute closing force. This has the advantage that results from simulations or calculations can be used directly to set up the process. Test series to optimize the closing pressure profile can be completely avoided under certain circumstances.

[0047] Für die Zwecke dieser Erfindung zählen zur beweglichen Formaufspannplatte 2 auch jegliche Aufbauten, welche zur Unterstützung der Schließkraft beitragen. Beispiel hierfür wäre der Verriegelungsmechanismus 13. 5/10For the purposes of this invention, the movable platen 2 also includes any structures that contribute to the support of the closing force. Example would be the locking mechanism 13. 5/10

Claims (8)

österreichisches Patentamt AT514 317B1 2014-12-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Betrieb einer Schließeinheit einer Formgebungsmaschine, wobei eine bewegliche Formaufspannplatte (2) mittels eines Schließkraftmechanismus (3) geregelt oder gesteuert mit einer Schließkraft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Masse verursachte Unterstützungskraft oder wenigstens eine Reibungskraft wenigstens eines Flolms (6), der beweglichen Formaufspannplatte (2) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) zusammen mit einer Formhälfte (7) gemessen wird und bei der Steuerung oder Regelung der Schließkraft berücksichtigt wird.Austrian Patent Office AT514 317B1 2014-12-15 Claims 1. A method for operating a closing unit of a forming machine, wherein a movable mold clamping plate (2) is controlled or controlled by a closing force by means of a closing force mechanism (3), characterized in that one through the mass caused supporting force or at least a frictional force of at least one Flolms (6), the movable platen (2) or the movable platen (2) together with a mold half (7) is measured and taken into account in the control or regulation of the closing force. 2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung einer vertikal schließenden Schließeinheit (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungskraft gemessen wird, indem der wenigstens eine Holm (6) oder die bewegliche Formaufspannplatte (2) zusammen mit einer Formhälfte (7) vom Schließkraftmechanismus (3) oder von einem Eilgangmechanismus (4) der Schließeinheit (1) in einer konstanten Höhe gehalten wird und die dafür vom Schließkraftmechanismus (3) oder vom Eilgangmechanismus (4) ausgeübte Kraft gemessen wird.2. The method of claim 1 using a vertically closing closing unit (1), characterized in that the supporting force is measured by the at least one spar (6) or the movable platen (2) together with a mold half (7) from the closing force mechanism ( 3) or by a rapid traverse mechanism (4) of the clamping unit (1) is kept at a constant level and the force exerted by the closing force mechanism (3) or by the rapid traverse mechanism (4) is measured. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungskraft mittels eines Drucksensors oder mehrerer Drucksensoren (9,11) in wenigstens einem Hydraulikzylinder (8) des Schließkraftmechanismus (3) oder des Eilgangmechanismus (4) bestimmt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the supporting force by means of a pressure sensor or a plurality of pressure sensors (9,11) in at least one hydraulic cylinder (8) of the closing force mechanism (3) or the rapid traverse mechanism (4) is determined. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungskraft mittels eines ersten Drucksensors (9) in einer ersten Kammer (10) des wenigstens einen Hydraulikzylinders (8) und eines zweiten Drucksensors (11) in einer zweiten Kammer (12) des wenigstens einen Hydraulikzylinders (8) bestimmt wird, wobei der Wert für die Gegenkraft aus einer mit wirksamen Kolbenflächen gewichteten Differenz der Messwerte des ersten Drucksensors und des zweiten Drucksensors bestimmt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the support force by means of a first pressure sensor (9) in a first chamber (10) of the at least one hydraulic cylinder (8) and a second pressure sensor (11) in a second chamber (12) of at least a hydraulic cylinder (8) is determined, wherein the value for the counterforce is determined from an effective piston area weighted difference in the measured values of the first pressure sensor and the second pressure sensor. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Reibungskraft in Form einer Haftkraft des wenigstens einen Holms (6) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) gemessen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one frictional force in the form of an adhesive force of the at least one spar (6) or the movable platen (2) is measured. 6. Verfahren nach Anspruch 5 unter Verwendung einer vertikal schließenden Schließeinheit (1), dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Haftkraft eine Gewichtskraft des wenigstens einen Holms (6) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) gemessen wird, dass der wenigstens eine Holm (6) oder die bewegliche Formaufspannplatte (2) vom Schließkraftmechanismus (3) oder von einem Eilgangmechanismus (4) der Schließeinheit (1) in einer konstanten Höhe gehalten wird, dass eine dafür vom Schließkraftmechanismus (3) oder vom Eilgangmechanismus (4) ausgeübte Gegenkraft gemessen wird und dass die Haftkraft aus der Differenz der Beträge der Gegenkraft und der Gewichtskraft bestimmt wird.6. The method of claim 5 using a vertically closing closing unit (1), characterized in that for measuring the adhesive force, a weight of the at least one spar (6) or the movable platen (2) is measured that the at least one spar (6 ) or the movable platen (2) by the closing force mechanism (3) or a rapid traverse mechanism (4) of the clamping unit (1) is kept at a constant level, that a counterforce force exerted therefor by the closing force mechanism (3) or the rapid traverse mechanism (4) is measured and that the adhesion force is determined from the difference between the amounts of the counterforce and the weight force. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Reibungskraft in Form einer Gleitreibungskraft des wenigstens einen Holms (6) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) gemessen wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one frictional force in the form of a sliding frictional force of the at least one spar (6) or the movable platen (2) is measured. 8. Verfahren nach Anspruch 7 unter Verwendung einer vertikal schließenden Schließeinheit (1), dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Gleitreibungskraft eine Gewichtskraft des wenigstens einen Holms (6) oder der beweglichen Formaufspannplatte (2) gemessen wird, der wenigstens eine Holm (6) oder die bewegliche Formaufspannplatte (2) mittels des Schließkraftmechanismus (3) oder mittels eines Eilgangmechanismus (4) mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird, wobei eine dafür vom Schließkraftmechanismus (3) oder vom Eilgangmechanismus (4) aufgebrachte Bewegungskraft gemessen wird und die Gleitreibungskraft aus der Differenz der Beträge der Gewichtskraft und Bewegungskraft bestimmt wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 6/108. The method of claim 7 using a vertically closing closing unit (1), characterized in that for determining the Gleitreibungskraft a weight of the at least one spar (6) or the movable platen (2) is measured, the at least one spar (6) or the movable platen (2) is moved by means of the closing force mechanism (3) or by a rapid traverse mechanism (4) at a constant speed, wherein a moving force applied thereto by the closing force mechanism (3) or the rapid traverse mechanism (4) is measured and the sliding frictional force is measured Difference of the amounts of weight and motive power is determined. 4 sheets of drawings 6/10
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