AT515662B1 - Verfahren zum Herstellen eines Formteils - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Formteils durch Einspritzen von Kunststoff oder Kunststoffvorprodukten in eine Kavität eines Formwerkzeugs (5) einer Formgebungsmaschine (6), wobei das Formwerkzeug (5) an zwei relativ zueinander bewegbaren Formaufspannplatten (7, 8) der Formgebungsmaschine (6) angeordnet ist und die Formaufspannplatten (7, 8) zumindest über einen Teil ihrer Relativbewegung zueinander in vorgegebener Weise schräg zueinander ausgerichtet werden können, wobei das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten (7, 8) zueinander durch Veränderung der Position (x, y) eines Krafteinleitungspunktes (L) vorgegeben wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils durch Einspritzen von Kunststoff oder Kunststoffvorprodukten in eine Kavität eines Formwerkzeugs einer Formgebungsmaschine, wobei das Formwerkzeug an zwei relativ zueinander bewegbaren Form-aufspannplatten der Formgebungsmaschine angeordnet ist und die Formaufspannplatten zumindest über einen Teil ihrer Relativbewegung zueinander in vorgegebener Weise schräg zueinander ausgerichtet werden können. Zudem betrifft die Erfindung eine Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, mit einer feststehenden Formaufspannplatte, einer relativ zur feststehenden Formaufspannplatte bewegbaren Formaufspannplatte, einem an den Formaufspannplatten angeordneten Formwerkzeug und einer Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Relativbewegung der Formaufspannplatten zueinander, wobei die Formaufspannplatten über einen Teil ihrer Relativbewegung zueinander in vorgegebenerWeise schräg zueinander ausrichtbar sind.

[0002] Beim Herstellen von Kunststoffspritzgießteilen bzw. Formteilen ist es besonders wichtig, dass das Formwerkzeug während des Aushärtens der eingespritzten Kunststoffe bzw. Kunststoffvorprodukte so geschlossen ist, dass die Form des entstehenden Produktes genau den Wünschen des Produzenten entspricht. Deshalb ist eine wesentliche Aufgabe des beschriebenen Verfahrens bzw. der beschriebenen Formgebungsmaschine, dass das Formwerkzeug mit vorgegebener Geschwindigkeit und entsprechender Kraft geschlossen wird, um darin ein Formteil mit bestimmten Eigenschaften zu formen. Bisherige Verfahren arbeiten so, dass das Schließen des Werkzeugs gleichmäßig an allen Seiten erfolgt. Das heißt, die Formaufspannplatten bleiben während des vollständigen Schließ- und Pressvorganges zueinander möglichst parallel. Schriften, die sich auf die Sicherstellung der Parallelität beziehen sind beispielsweise die AT 007 859 U1 und die AT 008 829 U1.

[0003] Demgegenüber betrifft die Erfindung aber genau das Gegenteil, nämlich ein gezieltes, zumindest teilweises Schrägstellen der Formaufspannplatten und mit diesen der Formhälften des Formwerkzeuges zueinander. Da ein entstehendes Formteil oftmals aufgrund seiner unterschiedlichen Dickebereiche unterschiedlich schnell oder ungleichmäßig aushärtet, ist es oftmals notwendig, das Formwerkzeug nicht an allen Seiten gleichzeitig zu schließen, sondern die Formaufspannplatten zumindest vorübergehend unparallel zueinander stehen zu lassen.

[0004] Aus der DE 10 2007 058 635 B4 geht herzu ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Kunststoffformteilen hervor, wobei ein gezieltes Erzeugen einer Schiefstellung der Formplatten zueinander derart erfolgt, dass der Plattenabstand in einem angussfernen Bereich größer als der Plattenabstand in einem angussnahen Bereich ist. Mit anderen Worten wird durch die Schiefstellung in einem angussfernen Bereich eine temporär überdimensionierte Kavität geschaffen, welche eine Umverteilung von Kunststoffmaterial bewirkt. Im Ergebnis wird dadurch ein flächiges Kunststoffformteil mit konstanter Wandstärke und ausgeglichenen Druckspannungsverhältnissen über das Formteil erzeugt.

[0005] Die DE 103 48 562 A1 zeigt ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine, wobei eine Parallelitätsänderung während dem Einspritzen erfolgt. Demnach ist die Veränderung der Parallelität des Werkzeugs während des gesamten Einspritzvorganges auf Basis von Werten einer Parallelitätsmessung bei Sollschließkraft darstellbar.

[0006] E in weiteres ähnliches Verfahren zum Spritzprägen von Kunststoffformteilen geht aus der DE 10 2007 043 855 C5 hervor. Hierbei werden bewusst Sollwerte von Verfahrwegen durch Verkippen der beweglichen Werkzeugaufspannplatte mit einer Abweichung versehen. Die gekippte Stellung kann während des Verfahrweges auch geändert werden. Auf diese Weise kann man gezielt auf eine asymmetrische Füllung der Kavität reagieren. Für die Schrägstellung werden an unterschiedlichen Referenzpunkten unterschiedliche Offsets vorgesehen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass diese Offsets nur mit langer Erfahrung eines Bedieners halbwegs richtig und schnell eingestellt werden können. Im Besonderen ist hier ein gutes Vorstellungsvermögen notwendig, um aus den zahlenmäßig angegebenen Offsets irgendwie auf die richtige und gewünschte Schrägstellung zu kommen. Das heißt, bei bisherigen Systemen war es notwendig, dass Personen, die die Einstelleinheit des Schließmechanismus bedienen, über eine besondere Fachkenntnis und Schulung verfügt haben.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Formgebungsmaschine zu schaffen. Insbesondere soll die Bedienung und die Einstellung der Schrägstellung möglichst einfach, übersichtlich und intuitiv erfolgen können.

[0008] Dies wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Demnach ist vorgesehen, dass das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten zueinander durch Veränderung der Position eines Krafteinleitungspunktes vorgegeben wird. Diese vorgeschlagene Lösung ist intuitiver als kompliziert irgendwelche Offsets vorzugeben, für die es ein gutes Vorstellungsvermögen braucht. Mit der vorliegenden Erfindung wird das durch Einstellen eines übersichtlichen Krafteinleitungspunkts gelöst. Somit kann der zeitliche Verlauf der Positionen und Kräfte der einzelnen Holme so eingegeben werden, dass der Ablauf des gesamten Pressvorganges ersichtlich und verständlich ist und unerlaubte Eingaben verhindert werden.

[0009] Der Krafteinleitungspunkt lässt sich als Mittel aller Positionen, an denen eine Kraft in die Formaufspannplatten bzw. in eine Formaufspannplatte eingeleitet wird, definieren, wobei jede Position mit der dort angreifenden Kraft gewichtet wird. Mit anderen Worten entspricht der Krafteinleitungspunkt dem Endpunkt des resultierenden Drehmomentvektors, der über die einzelnen Holme (beim Öffnen bzw. Prägen) in die bewegliche Formaufspannplatte erfolgten Krafteinleitung. Je höher demnach die Kraft an einem Punkt der Formaufspannplatte wirkt, desto näher sind in diesem Bereich die Formaufspannplatten beieinander.

[0010] Grundsätzlich kann die Position des Krafteinleitungspunktes während des gesamten Einspritzvorganges gleich bleiben. Das heißt, die Formaufspannplatten bleiben in derselben Schrägstellung zueinander. Um hier einem Bediener aber bessere Möglichkeiten zu bieten, um in den Aushärteprozess bzw. Einspritzprozess einzugreifen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Position des Krafteinleitungspunkts nach zumindest teilweise erfolgter Füllung der Kavität in vorgegebener Weise verändert wird. Besonders bevorzugt wird über eine Bedieneinheit die Veränderung der Position des Krafteinleitungspunktes während des Einspritzens oder nach zumindest teilweise erfolgter Füllung eingestellt. Somit lässt sich in jedem Einspritzzyklus zumindest zeitweise die gewünschte Schrägstellung über die Vorgabe des Krafteinleitungspunktes einstellen.

[0011] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Demnach ist vorgesehen, dass über die Steueroder Regeleinheit das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten zueinander durch Veränderung der Position eines Krafteinleitungspunktes vorgebbar ist.

[0012] Grundsätzlich kann die Schrägstellungseinstellung über einen Krafteinleitungspunkt bei holmlosen Formgebungsmaschinen eingesetzt werden. Bevorzugt weist die Formgebungsmaschine aber zumindest zwei, vorzugsweise vier, Holme auf, wobei an den Holmen die bewegbare Formaufspannplatte geführt ist.

[0013] Mit jeder Formgebungsmaschine werden verschiedenste Bewegungen durchgeführt, wobei je nach Art der Bewegung unterschiedliche Antriebsvorrichtungen vorgesehen sein können. Zum Beispiel ist für das Durchführen eines Eilhubs eine Eilhubvorrichtung Teil der Formgebungsmaschine. Der vorliegende Erfindungsgedanke ist aber vor allem für das Aufbringen der Schließkraft wichtig, bei der die bewegbare Formaufspannplatte mit großer Kraft an die feststehende Formaufspannplatte angedrückt wird. Für diese Aufbringung der Schließkraft ist zumindest eine Antriebsvorrichtung vorgesehen. Diese kann zum Beispiel in Form eines Kniehebelmechanismus ausgebildet sein. Bevorzugt ist allerdings als Antriebsvorrichtung pro Holm ein Druckkissen vorgesehen. Generell ist für das Betreiben dieser Antriebsvorrichtung(en) vorgesehen, dass von der Steuer- oder Regeleinheit zumindest eine Antriebsvorrichtung für die bewegbare Formaufspannplatte mittels Steuersignalen ansteuerbar ist. Bevorzugt steht diese Steuer- oder Regeleinheit in signaltechnischer Verbindung mit einer Bedieneinheit.

[0014] Bei einer solchen Bedieneinheit kommt ein besonders vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Tragen, wonach auf einem Bildschirm der Bedieneinheit zumindest die bewegbare Formaufspannplatte darstellbar ist und auf dieser dargestellten Formaufspannplatte der Krafteinleitungspunkt anzeigbar ist. Daher kann die Änderung bzw. Exzentrizität des Krafteinleitungspunkts nicht nur eingestellt, sondern auch dargestellt werden. Somit erlaubt diese Bedieneinheit (Eingabegerät) mit dessen Bildschirm auf einfache und verständliche Art und Weise den vollständigen Ablauf des Pressvorgangs über den Krafteinleitungspunkt einzustellen und zu verfolgen. Die Darstellung der Formaufspannplatte kann dabei auf einfache schematische Art und Weise oder auch derart erfolgen, dass auf dem Bildschirm die Formaufspannplatte, vorzugsweise zusammen mit Holmen, im Wesentlichen maßstabsgetreu anzeigbar ist. Da jede bewegbare Formaufspannplatte nur einen zentralen Krafteinleitungspunkt aufweist, lässt sich die intuitive visuelle Erfassung dieses Krafteinleitungspunkt am besten wie folgt beschreiben: Je geringer der Abstand der Position des Krafteinleitungspunktes zu einem Holm ist, desto geringer ist an diesem Holm der Abstand der Formaufspannplatten zueinander.

[0015] Grundsätzlich genügt für die bessere Planbarkeit und das Vorausschauen bereits die reine Darstellung des Krafteinleitungspunktes auf dem Bildschirm. Natürlich können aber auch noch zusätzliche hilfreiche Aspekte der Schrägstellungseinstellung auf dem Bildschirm angezeigt werden. Demnach ist beispielsweise bevorzugt vorgesehen, dass auf dem Bildschirm zum Krafteinleitungspunkt auch der Zeitpunkt oder Zeitraum anzeigbar - und gegebenenfalls direkt veränderbar - ist, zu welchem sich der Krafteinleitungspunkt an der dargestellten Position (x, y) befindet. Zusätzlich oder alternativ kann auch noch vorgesehen sein, dass auf dem Bildschirm zum Krafteinleitungspunkt auch ein Kraftwert anzeigbar - und gegebenenfalls direkt veränderbar - ist, mit welchem die Formaufspannplatten im Krafteinleitungspunkt aufeinander gepresst werden.

[0016] Die vorliegende Erfindung kann für verschiedenste Arten von Formgebungsmaschinen, wie beispielsweise Pressen, Formpressen oder Spritzgießmaschinen eingesetzt werden. Spritzgießmaschinen können dabei horizontale Spritzgießmaschinen oder auch vertikale Spritzgießmaschinen sein. Ein Beispiel für eine vertikale Spritzgießmaschine, bei der die vorliegende Erfindung besonders gut eingesetzt werden kann, geht aus der EP 2 479 016 A2 hervor.

[0017] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: [0018] Fig. 1 schematisch eine vertikale Spritzgießmaschine samt Bedieneinheit, [0019] Fig. 2 bis 7 die schematische Darstellung einer Formaufspannplatte samt Holmen und dem angezeigten Krafteinleitungspunkt, [0020] Fig. 8 eine Darstellung des Verlaufes des Krafteinleitungspunktes während eines Spritzgießzyklus und [0021] Fig. 9 eine Tabelle mit einzelnen Werten passend zur Fig. 8.

[0022] Fig. 1 zeigt eine Formgebungsmaschine 6 in Form einer vertikalen Spritzgießmaschine. Diese weist eine feststehende Formaufspannplatte 8 auf, die auf einem nicht dargestellten Sockel gelagert ist. Zudem ist eine der feststehenden Formaufspannplatte 8 parallel gegenüberliegende bewegbare Formaufspannplatte 7 vorgesehen, die entlang der Holme 1 und 2 (und der hier nicht ersichtlichen Holme 3 und 4) in vertikaler Richtung bewegbar ist. Diese vertikale Bewegbarkeit erfolgt über die Eilhubvorrichtungen 15, welche zum Beispiel als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet sind. Der Abstand D zwischen den Formaufspannplatten 7 und 8 ist über die Eilhubvorrichtungen 15 veränderbar.

[0023] I m oberen Bereich der Holme 1 und 2 sind einzelne Vertiefungen und Erhöhungen ausgebildet, die mit den Vertiefungen und Erhöhungen in den Verbindungshülsen 17 korrespondieren. Diese Verbindungshülsen 17 bilden gemeinsam mit dem Antrieb 16 (vorzugsweise ein hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit) eine Verriegelungsvorrichtung 18 zum Verriegeln der bewegbaren Formaufspannplatte 7 an den Holmen 1 und 2.

[0024] An den beiden Formaufspannplatten 7 und 8 ist jeweils eine Formhälfte 13 und 14 aufgespannt bzw. angeordnet, welche gemeinsam das Formwerkzeug 5 bilden. Beim Zufahren dieses Formwerkzeugs 5 über die Eilhubvorrichtung 15 verringert sich der Abstand D zwischen den Formaufspannplatten 7 und 8. Sobald das Formwerkzeug 5 geschlossen ist, und dadurch zwischen den Formhälften 13 und 14 eine Kavität ausgebildet ist, wird über eine hier nicht dargestellte Einspritzeinheit Kunststoffschmelze oder anderweitige Kunststoffvorprodukte in diese Kavität eingespritzt. Um hier ein Austreten der unter hoher Krafteinwirkung eingespritzten Komponenten aus der Kavität zu verhindern, muss während des Einspritzvorganges noch zusätzliche Schließkraft aufgebracht werden. Dies erfolgt über die Antriebsvorrichtungen 11, die in diesem Fall in Form von Druckkissen ausgebildet sind. Diese Antriebsvorrichtungen 11 sind an der feststehenden Formaufspannplatte 8 angebracht und greifen an den Holmen 1 und 2 an. Durch Ziehen an den Holmen 1 und 2 über die Antriebsvorrichtungen 11, erfolgt eine geringe Relativbewegung zwischen den Holmen 1 und 2 und der feststehenden Formaufspannplatte 8. Über die Holme 1 und 2 wird auch die bewegbare Formaufspannplatte 7 aufgrund der Verriegelung über die Verriegelungsvorrichtung 18 mitgenommen und somit weiter in Richtung der feststehenden Formaufspannplatte 8 bewegt. Dabei werden auch die Formhälften 13 und 14 noch stärker aneinandergepresst, wodurch der mittlere Formhälftenspalt s noch verringert wird.

[0025] Je nach Ausgestaltung der hier nicht näher dargestellten Kavität, kann es während eines Einspritzzyklus - vor allem während des Aushärtens - zu Ungleichmäßigkeiten kommen. Dies kann durch Schrägstellung bzw. Unparallelstellung der Formaufspannplatten 7 und 8 zueinander kompensiert werden. Zunächst ist für die Überwachung dieser in sehr geringen Maßen auftretenden Schrägstellung eine Rückmeldung an eine Steuer- oder Regeleinheit 10 notwendig. Dies erfolgt über einen Positionssensor 19 und/oder über einen Kraftsensor 20. Besonders bevorzugt ist jede Antriebsvorrichtung 11 mit einem solchen Positionssensor 19 und/oder einem Kraftsensor 20 verbunden und zudem mit einem Stellglied ausgestattet, welches erlaubt, die Position jedes einzelnen Holmes 1 bis 4 und die darüber übertragende Kraft KNEwton zu bein-flussen. Von jedem Positionssensor 19 werden entsprechende Positionen Pi bis P4 pro Holm 1 bis 4 an die Steuer- oder Regeleinheit 10 übermittelt. Dasselbe gilt für die Kraftsensoren 20, die pro Antriebsvorrichtung 11 bzw. pro Holm 1 bis 4 Kraftwerte K-i bis hQ an die Steuer- oder Regeleinheit 10 übermitteln. Diese Steuer- oder Regeleinheit 10 wiederum ist Teil einer Bedieneinheit 9 bzw. steht mit einer Bedieneinheit 9 in signaltechnischer Verbindung. Auf Basis der einlangenden Werte Pi bis P4, bis K4 und den das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten 7 und 8 zueinander widerspiegelnden Krafteinleitungspunkt L werden entsprechende Steuersignale Gi bis G4an die Antriebsvorrichtungen 11 zum Ausüben der Schließkraft weitergeleitet. Je nach eingestelltem Krafteinleitungspunkt L werden somit die einzelnen Antriebsvorrichtungen 11 (Druckkissen) unterschiedlich angesteuert. Wenn der Krafteinleitungspunkt L genau in der Mitte der Holme 1 bis 4 liegt, so werden sämtliche Antriebsvorrichtungen 11 gleich angesteuert.

[0026] Das Darstellungs- und Einstellungsverfahren des Krafteinleitungspunktes L wird im Folgenden anhand der Fig. 2 bis 7 näher erläutert. Die Fig. 2 zeigt demgemäß die schematische Darstellung einer Formspannplatte 7 auf einem Bildschirm 12 einer Bedieneinheit 9. Diese rechteckig ausgebildete und rechteckig dargestellte Formaufspannplatte 7 ist eine maßstabsgetreue Darstellung der beweglichen Formaufspannplatte 7 des Schließmechanismus der Formgebungsmaschine 6. In den Ecken dieser Formaufspannplatte 7 sind die durch die Formaufspannplatte 7 hindurchführenden Holme 1, 2, 3 und 4 ebenfalls maßstabsgetreu dargestellt. Innerhalb dieses Rechtecks können an beliebigen Stellen Punkte eingefügt, verschoben oder entfernt werden. Dies erfolgt am besten über einen Touchscreen, kann aber auch über eine Maus oder über eine Tastatur erfolgen. Jeder Punkt stellt dabei den fiktiv wirksamen Krafteinleitungspunkt L zu einem bestimmten zugewiesenen Zeitpunkt des Pressvorganges dar.

[0027] Dazu passend zeigt die Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel, bei dem der Krafteinleitungspunkt L(XlV) im Zentrum des Rechtecks eingefügt wird. In diesem Zentrum des Rechteckes gelten für die Position x, y des Krafteinleitungspunktes L die Koordinaten x = 0 und y = 0. Dies führt an der Formgebungsmaschine 6 dazu, dass die Formaufspannplatten 7 und 8 exakt paral- lei zueinander stehen. Zusätzlich ist gemäß Fig. 3 zur besseren Orientierung für einen Bediener noch der Kraftwert KNEwton angegeben, welcher in diesem Punkt auf die Formaufspannplatte 7 wirkt. In diesem Fall beträgt diese Kraft konkret 5000 kN.

[0028] Die Fig. 4 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem Krafteinleitungspunkt L(x,v) außerhalb des Zentrums eingefügt wird. Das führt an der Formgebungsmaschine 6 dazu, dass die Form-aufspannplatten 7 und 8 unparallel zueinander stehen. Der Abstand N des Krafteinleitungspunktes L vom Zentrum bestimmt dabei, wie groß die Unparallelität ist. Das heißt, je größer dieser Abstand N, desto größer ist die Unparallelität. In der Steuer- oder Regeleinheit 10 ist dazu ein Wert hinterlegt, der der maximalen Unparallelität entspricht, wenn der Krafteinleitungspunkt L im maximalen Abstand N vom Zentrum eingefügt wird. Mit anderen Worten bedeutet die genaue Position x, y des Krafteinleitungspunktes L, dass je näher dieser Krafteinleitungspunkt L an einem Flolm 1,2, 3, 4 ist, desto geringer ist bei dem entsprechenden Flolm 1, 2, 3 oder 4 der mittlere Formhälftenspalt s. Das heiß, bei jenem Holm 1, 2, 3, 4, der dem Krafteinleitungspunkt L am nächsten liegt, ist der Plattenabstand D bzw. der Formhälftenabstand s am geringsten. Im dargestellten Beispiel ist der Plattenabstand D im Bereich von Holm 3 am geringsten und im Bereich des gegenüberliegenden Holmes 2 am größten.

[0029] Weiters kann gemäß Fig. 5 zu jedem Krafteinleitungspunkt L eine Zeitspanne eingegeben werden, die festlegt, nach welcher Zeit dieser Krafteinleitungspunkt wirksam wird. Auf diese Weise kann eine zeitliche Veränderung in der Parallelität herbeigeführt und eingestellt werden. Fig. 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem der Krafteinleitungspunkt L(t0) im Zentrum eingefügt wurde. Dieser wird beim Zeitpunkt t0 wirksam, welcher den Beginn eines Einspritzzyklus entspricht und somit bei 0 Sekunden liegt. Die Formaufspannplatten 7 und 8 stehen zu diesem Zeitpunkt parallel. Der Krafteinleitungspunkt L(t10) wurde durch einen Bediener außerhalb des Zentrums eingefügt und wird bei Zeitpunkt t10 wirksam, welcher einem Zeitpunkt von 10 sek nach dem Beginn des Einspritzzyklus entspricht. Das heißt, nach 10 Sekunden wird eine Parallelität entsprechend dem Krafteinleitungspunkt L(t10) wirksam. Der Übergang zwischen diesen Punkten wird interpoliert. Es erfolgen keine sprunghaften Änderungen. Zur besseren Übersichtlichkeit kann gemäß Fig. 5 auf dem Bildschirm neben dem Kraftwert KNEwton auch noch der entsprechende Zeitpunkt t angezeigt werden.

[0030] In Fig. 6 ist nochmals dieselbe Darstellung wie in Fig. 5 ersichtlich, nur soll in Bezug auf Fig. 6 darauf eingegangen werden, dass die Linie vom Krafteinleitungspunkt L(t0) bis zum Krafteinleitungspunkt L(t10) dicker dargestellt ist und einem Krafteinleitungspunktsollverlauf LsoLL(t) während des Einspritzzyklus entspricht. Dabei kann ein Istwertpunkt entlang dieser Solllinie angezeigt werden. Entsprechend ist gemäß Fig. 7 auch dargestellt, dass der tatsächliche Krafteinleitungsistverlauf L|STm dargestellt wird. Somit kann ein Bediener auf einen Blick erfassen, inwieweit der Sollverlauf LSoii mit dem Istverlauf L|St übereinstimmt. Beide Werte, also der Istwert und der Sollwert können somit gleichzeitig angezeigt werden und dem Bediener größere Abweichungen unmittelbar ersichtlich werden lassen.

[0031] In Fig. 8 ist eine noch verbesserte und übersichtlichere Darstellung des Krafteinleitungspunktes L dargestellt. Dazu wird auf dem Bildschirm 12 wiederum die Formaufspannplatte 7 mit den Holmen 1 bis 4 schematisch dargestellt. Diese Darstellung gemäß Fig. 8 korrespondiert mit der in Fig. 9 dargestellten Tabelle. Als Basis für die gesamte, in dieser Fig. 8 dargestellte Öffnungsbewegung von Formaufspannplatten 7 und 8 zueinander dient die Zeile mit dem Abstand s (mittlerer Formhälftenspalt). Da sich dieser Abstand s pro Zeitpunkt t vergrößert, ist mithin eine Öffnungsbewegung dargestellt. Natürlich gilt dies in gleicher Art und Weise auch für eine Schließbewegung bzw. für die Aufbringung der Schließkraft. Mit anderen Worten ist das Verfahren sowohl für Schließ- als auch für Öffnungsbewegungen anwendbar.

[0032] Wenn dieser Öffnungsvorgang ohne irgendeine Parallelitätsabweichung erfolgt, so erfolgt das Öffnen an jedem Holm 1 bis 4 mit demselben Abstand s wie er in der Tabelle gemäß Fig. 9 angegeben ist. Wenn nun allerdings eine Parallelitätsänderung gewünscht wird, kann diese entsprechend über den Bildschirm 12 eingestellt werden. Je nachdem wieweit zu jedem Zeitpunkt an jedem Holm 1 bis 4 der Abstand s vom „normalen“ parallelen Abstand s gemäß der dritten Zeile der Tabelle abweichen soll, kann diese Abweichung mittels der Eingabe mehrerer, zeitlich hintereinander liegender Krafteinleitungspunkte L eingestellt werden, für die ein Bediener einfach auf den gewünschten Positionen x, y auf den Bildschirm 12 drückt.

[0033] Gemäß Fig. 8 ist ersichtlich, dass die maximale Abweichung pro Holm 1 bis 4 vom normalen Öffnungsbewegungsverlauf (siehe Zeile s) +/- 0,5 mm beträgt. Wenn ein Bediener demnach den Krafteinleitungspunkt L genau im Zentrum, also beim Wert x = 0 und y = 0, einträgt (siehe auch Fig. 3), so erfolgt ein paralleles Öffnen bzw. Zufahren ohne Abweichung vom vorgegebenen mittleren Formhälftenspalt s.

[0034] Die Eckpunkte der Grafik stellen die vier Holme 1 bis 4 dar. Auf diese Punkte wirkt die maximale Abweichung der Parallelität. Dieser Wert wird über einen Einstellwert (Krafteinleitungspunkt L) vorgegeben. Dieser ist über Referenzen bzw. Positionen x und y referenziert. Es ist möglich die Positionen der Holme zu drehen, damit der Benutzer die Grafik genauso sieht, wie die Holme vor seiner Position von der Maschine aus gesehen werden. Dabei wird die gesamte Grafik entsprechend gedreht.

[0035] Zu beachten ist, dass die maximale Abweichung der Parallelität auch negativ sein muss. Dies ist erforderlich, damit die Zuordnung der x und y-Werte zu den einzelnen Holmen 1 bis 4 erfolgen kann. Daraus ergibt sich, dass die maximale Abweichung eines Holmes 1 bis 4 die Hälfte der Summe aus den x- und y-Werten erreichen kann.

[0036] Die konkrete Einstellung der Krafteinleitungspunkte L erfolgt nun über die Einstellung der einzelnen Krafteinleitungspunkte L als Rechteckpunkte in der Graphik. Diese Rechteckpunkte sind über Linien miteinander verbunden.

[0037] Die aus dem Profil (Zeilen s und t) ausgelesenen Zeitwerte t werden für jeden Krafteinleitungspunkt L über bzw. unter dem Rechteck als Zahlenwert angezeigt (0 Sekunden, 1 Sekunden, 2,7 Sekunden, usw.). Liegen mehrere dieser Punkte übereinander, so werden der Zahlenwert des Punktes mit der höheren Nummer innerhalb des Punktes und die Anzahl der übereinanderliegenden Punkte angezeigt. Dies geschieht analog zur Darstellung der Zeitwerte. Das bedeutet, wenn mehrere Krafteinleitungspunkte L zu mehreren Zeitpunkten t identisch sind, also Übereinanderliegen, so erfolgt im Zeitraum zwischen diesen Zeitpunkten t keine Parallelitätsänderung. Das heißt, während dieser Zykluszeit verändert sich zwar der mittlere Formhälftenspalt s, die Schrägstellung bleibt aber unverändert.

[0038] Prinzipiell müssen nicht die konkreten Zeitwerte in Form von Sekunden angezeigt werden, vielmehr können auch nur Nummern von wichtigen Profilpunkten angezeigt werden, die für einen entsprechenden Zyklus besonders wichtig sind oder als guter Anhaltspunkt gelten.

[0039] Wie aus Fig. 8 ersichtlich, sind die einzelnen eigegebenen bzw. dargestellten Krafteinleitungspunkte L ja nicht in regelmäßigen Zeitabständen voneinander vorhanden. Um hier einen zusätzlichen Anhaltspunkt zu bieten, kann die Gesamtzeit des Zeitprofils t zum Beispiel durch Teilstriche H, die als kurze senkrechte Linien dargestellt werden, veranschaulicht werden. Dies dient als Orientierungshilfe, um zu erkennen, wie lange die Dauer zwischen zwei Krafteinleitungspunkten L ist. Je mehr Teilstriche H zwischen zwei Krafteinleitungspunkten L dargestellt werden, umso länger ist die Dauer vom einen Krafteinleitungspunkt L zum anderen Krafteinleitungspunkt L.

[0040] Gemäß der Darstellung von Fig. 8 geht hervor, dass der Abstand s zu Beginn des Zyklus im Bereich von Holm 3 am geringsten ist. Danach wandert der geringste Abstand ab Sekunde 2,7 hin zum Holm 1. Ab Sekunde 5 liegt der geringste Abstand s bei Holm 2, ab Sekunde 8 ist der Abstand s bei Holm 4 am geringsten. Diese in Fig. 8 dargestellte, die Krafteinleitungspunkte L verbindende Linie kann durch einen Bediener auf einfache Art und Weise mit entsprechenden Eingabemittel, zum Beispiel einfach über einen Touchscreen, eingegeben werden. Hier können auch mehrere Profile für unterschiedliche herzustellende Formteile hinterlegt werden. Auch können beispielsweise von der Steuer- oder Regeleinheit 10 derartige Schrägstellungsprofile vorgeschlagen werden. Im Endeffekt und im konkreten Fall entstehen aber solche Profile für den Krafteinleitungspunkt L durch mehrmalige Tests von einem Bediener. Bisher wurde dies auch schon so durchgeführt, nur immer über rein tabellarische Form oder über die Vorgabe von irgendwelchen Offsets. Durch diese nunmehr mögliche Vorgabe der Veränderung der Position x, y eines Krafteinleitungspunkts L, wird dies für einen Bediener erheblich vereinfacht und intuitiver.

[0041] Um diese Krafteinleitungspunkte L nicht nur vorgeben zu können, sondern auch während eines Zyklus eine Überprüfung zu ermöglichen, wird der aktuelle Zeitsollwert (Krafteinleitungspunkt L(X,v)soll) als Kreis an der jeweils aktuellen bzw. gültigen Position dargestellt. Zur Berechnung der Position werden die eingestellten Zeitwerte t ausgelesen und danach die Position des Kreises berechnet. Die Berechnung der neuen Position erfolgt wie bei der Berechnung der Positionen der Zeitachsenteilstriche H.

[0042] Zusätzlich und zur noch besseren Hilfestellung und zum Erkennen von Abweichungen erfolgt auch eine Anzeige des aktuellen Istwertes. Dieser Istwert wird als Kreuz in der Graphik dargestellt (Krafteinleitungspunkt L(XiV)|St). Dieses Kreuz wird anhand der über die Positionssensoren 19 und/oder die Kraftsensoren 20 erhaltenen Daten angezeigt bzw. in der Grafik eingeblendet. Befindet sich das Kreuz des (Abweichungs-)lstwertes genau im Kreis, dann folgt die Parallelität bzw. Schrägstellung genau den eingestellten Sollvorgaben.

[0043] Die Istwerte der beiden Achsen x und y sind in den Referenzzeilen x und y referenziert. Bei jedem Aktualisierungsintervall (ca. jede Zehntelsekunde) der Darstellung, werden die aktuellen Istwerte aus den Referenzen ausgelesen und die Position des Kreuzes wird aktualisiert. Der Istwertverlauf wird von der Steuer- oder Regeleinheit mit einem Speicher bzw. Datenrekorder aufgezeichnet. Die Daten werden aus diesem von der Visualisierung des Bildschirms 12 ausgelesen und in der Grafik angezeigt. Demnach zieht das Kreuz sozusagen eine Spur über den Bildschirm 12. Es entsteht also neben der vorgegebenen und in Fig. 8 dargestellten Sollwertlinie eine zweite Istwertlinie. Je näher diese Istwertlinie an der Sollwertlinie ist, desto besser für das entstehende Produkt. Die Anzeige dieses Istwertverlaufs ist über den Menüpunkt „An-sicht/lstwertkurve“ der Bedieneinheit 9 aktivierbar.

[0044] In der in Fig. 9 dargestellten Eingabetabelle werden die Einstellwerte der Profile angezeigt. Die Einstellwerte aus dem Zeit- und Abstandsprofil können jedoch nicht geändert werden. Diese dienen nur zu Information und als Orientierungshilfe bei der Profileinstellung. Die Positionswerte x und y können prinzipiell auch schon über die Tabelle eingegeben werden, jedoch liegt der wesentliche Vorteil nunmehr darin, dass diese anschaulich über die dargestellten Krafteinleitungspunkte L eingestellt werden. Zusätzlich ist es bei der Tabelle möglich, die Kraftwerte Knewton anzuführen. Dabei kann der Kraftwert KNEwton als Summe der Einzelkräfte, die in Krafteinleitungspunkt L wirken, angegeben werden. Generell gilt hierbei, dass dieser Kraftwert Knewton gegen Ende eines Schließvorganges - bei dem die Formhälften 13 und 14 noch stärker aufeinandergepresst sind - höher ist als zu Beginn eines Schließvorganges. Zum Beispiel kann hierbei die Summe insgesamt 10.000 kN betragen.

[0045] Durch die vorliegende Erfindung ist somit eine gegenüber dem bisher bekannten Schrägstellungsmöglichkeiten bei Formgebungsmaschinen 6 verbesserte Einstellmöglichkeit gegeben, indem das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten 7 und 8 zueinander durch Veränderung der Position x, y eines Krafteinleitungspunktes L vorgegeben wird. Im Besonderen wird dies noch dadurch vereinfacht, dass dieser Krafteinleitungspunkt L auf einem Bildschirm 12 einer Bedieneinheit 9 dargestellt wird und von einem Bediener direkt über den Bildschirm 12 - und nicht über irgendwelche Offsets oder andere Methoden, die ein gutes Vorstellungsvermögen brauchen - eingestellt werden.

Claims (17)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen eines Formteils durch Einspritzen von Kunststoff oder Kunststoffvorprodukten in eine Kavität eines Formwerkzeugs (5) einer Formgebungsmaschine (6), wobei das Formwerkzeug (5) an zwei relativ zueinander bewegbaren Formaufspann-platten (7, 8) der Formgebungsmaschine (6) angeordnet ist und die Formaufspannplatten (7, 8) zumindest über einen Teil ihrer Relativbewegung zueinander in vorgegebenerWeise schräg zueinander ausgerichtet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten (7, 8) zueinander durch Veränderung der Position (x, y) eines Krafteinleitungspunktes (L) vorgegeben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position (x, y) des Krafteinleitungspunkts (L) nach zumindest teilweise erfolgter Füllung der Kavität in vorgegebener Weise verändert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Bedieneinheit (9) die Veränderung der Position (x, y) des Krafteinleitungspunktes (L) während des Einspritzens oder nach zumindest teilweise erfolgter Füllung eingestellt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krafteinleitungspunkt das Mittel aller, vorzugsweise vier, Positionen (P1; P2 P3, P4) ist, an denen eine Kraft in die Formaufspannplatten (7, 8) eingeleitet wird, wobei jede Position (Pi P2, P3, P4) mit der dort angreifenden Kraft (Κι, K2, K3, K4) gewichtet wird.
5. 5. Formgebungsmaschine (3), insbesondere Spritzgießmaschine, mit einer feststehenden Formaufspannplatte (8), einer relativ zur feststehenden Formaufspannplatte (8) bewegbaren Formaufspannplatte (7), einem an den Formaufspannplatten (7, 8) angeordneten Formwerkzeug (5) und einer Steuer- oder Regeleinheit (10) zum Steuern oder Regeln der Relativbewegung der Formaufspannplatten (7, 8) zueinander, wobei die Formaufspannplatten (7, 8) über einen Teil ihrer Relativbewegung zueinander in vorgegebener Weise schräg zueinander ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuer- oder Regeleinheit (10) das Ausmaß der Schrägstellung der Formaufspannplatten (7, 8) zueinander durch Veränderung der Position (x, y) eines Krafteinleitungspunktes (L) vorgebbar ist.
6. 6. Formgebungsmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zumindest zwei Holme (1, 2, 3, 4), wobei an den Holmen (1, 2, 3, 4) die bewegbare Formaufspannplatte (7) geführt ist.
7. 7. Formgebungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuer- oder Regeleinheit (10) Antriebsvorrichtungen (11) für die bewegbare Formaufspannplatte (7) mittels Steuersignalen (G) ansteuerbar sind.
8. 8. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine, mit der Steuer- oder Regeleinheit (10) in signaltechnischen Verbindung stehende Bedieneinheit (9).
9. 9. Formgebungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Bildschirm (12) der Bedieneinheit (9) zumindest die bewegbare Formaufspannplatte (7) darstellbar ist und auf dieser dargestellten Formaufspannplatte (7) der Krafteinleitungspunkt (L) anzeigbar ist.
10. 10. Formgebungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) die Formaufspannplatte (7), vorzugsweise zusammen mit Holmen (1, 2, 3, 4), im Wesentlichen maßstabsgetreu anzeigbar ist.
11. 11. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass je geringer der Abstand (N) der Position (x, y) des Krafteinleitungspunktes (L) zu einem Holm (1,2, 3, 4) ist, desto geringer ist an diesem Holm (1,2, 3, 4) der Abstand (D) der Formaufspannplatten (7, 8) zueinander.
12. 12. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) zum Krafteinleitungspunkt (L) auch der Zeitpunkt (t) oder Zeitraum anzeigbar - und gegebenenfalls direkt veränderbar - ist, zu welchem sich der Krafteinleitungspunkt (L) an der dargestellten Position (x, y) befindet.
13. 13. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) zum Krafteinleitungspunkt (L) auch ein Kraftwert (KNEWTOn) anzeigbar - und gegebenenfalls direkt veränderbar - ist, mit welchem die Formaufspannplatten (7, 8) im Krafteinleitungspunkt (L) aufeinander gepresst werden.
14. 14. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) mehrere Krafteinleitungspunkte (L), vorzugsweise in Form von Vierecken, anzeigbar sind, wobei die auf dem Bildschirm (12) angezeigten, vorzugsweise durch Linien miteinander verbundenen, Krafteinleitungspunkte (L) einen Krafteinleitungspunkt-Sollverlauf darstellen.
15. 15. Formgebungsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) ein aktueller, auf dem Krafteinleitungspunkt-Sollverlauf liegender Soll-Krafteinleitungspunkt (L(x, y)sou_)· vorzugsweise in Form eines Kreises, anzeigbar ist.
16. 16. Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bildschirm (12) ein aktueller, vorzugsweise über Positionssensoren (19) und/oder Kraftsensoren (20) gemessener oder ermittelter, Ist-Krafteinleitungspunkt (L(x y) ist)5 vorzugsweise in Form eines Kreuzes, anzeigbar ist.
17. 17. Formgebungsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der im zeitlichen Verlauf auf dem Bildschirm (12) wandernde Ist-Krafteinleitungspunkt (L(x, y) ist) einen auf dem Bildschirm angezeigten Krafteinleitungspunkt-Istverlauf hinterlässt. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen