AT6468U1 - Verfahren zum betrieb einer spritzgiessmaschine - Google Patents

Abstract

Die Holme einer Spritzgießmaschine werden mit Positionsmessern versehen, um die unterschiedliche Belastung der einzelnen Holme registrieren und auf einem Bildschirm darstellen zu können.

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgiessmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Mehrzahl die
Formaufspannplatten durchsetzender Holme, welche beim Aufbringen der Schliesskraft gedehnt werden, wobei jedem Holm eine Wegmesseinrichtung zur Messung einer
Holmdehnung zugeordnet ist. 



   Derartige Verfahren wurden bisher verwendet, um insbesondere bei Kniehebelmaschinen bzw. elektrisch angetriebenen Maschinen die Schliesskraft feststellen und gegebenenfalls regeln zu können (vgl. AT 356 831 B). Die Anordnung einer Mehrzahl von Wegaufnehmern hatte dabei den Zweck, durch Mittelwertbildung das unterschiedliche Dehnverhalten der vier
Holme zu berücksichtigen. Die Erfindung geht hingegen von der Überlegung aus, dass gerade die Unterschiede in den einzelnen Messwerten es erlauben, das Vorliegen eines unsymmetrischen Werkzeuges oder einer unsymmetrischen Werkzeugkavität zu erkennen. 



  Erfindungsgemäss ist somit vorgesehen, dass die Holmdehnung für jeden Holm gesondert registriert wird. 



  Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei einem Verfahren zum Betrieb einer ZweiplattenSpritzgiessmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Mehrzahl den Randbereich der Formaufspannplatten durchsetzenden Zugstangen zur Aufbringung der Schliesskraft, wobei jeder Zugstange eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, welche die Position der Zugstange relativ zu einer feststehenden Formaufspannplatte feststellt. 



  Da die Qualität der gefertigten Teile beim Spritzpressen, Spritzprägen oder auch Spritzgiessen massgeblich von der exakten Parallelität von ortsfester und bewegbarer Formaufspannplatte abhängig ist, besteht seit längerem der Wunsch nach einer Schliessvorrichtung, mit der auch bei exzentrischen Formen ein Verkanten der bewegbaren Formaufspannplatte vermieden und exakte Plattenparallelität sichergestellt werden kann. 



  In DE-U 298 11 216 wurde darum bereits vorgesehen, dass zur Parallellaufregelung der Schliessvorrichtung jedem Holm eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, wobei die Zylinderräume der Zulaufseite durch je ein Regelventil in Abhängigkeit der mittels der Wegmesseinrichtungen gemessenen Werte individuell mit unterschiedlichem Druck beaufschlagbar sind. 

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   Ein Teil der Wirkung der bekannten Einrichtung nach DE-U 298 11 216 ist auch ohne den
Aufwand zu erreichen, der dort durch vier gesonderte Wegmesseinrichtungen und vier gesonderte Regeleinrichtungen bedingt ist. GB-A 1 373 126 geht dabei von der Überlegung aus, dass die Schrägstellung der beweglichen Formaufspannplatte bei herkömmlichen Ein- richtungen dadurch zustande kommt, dass in allen Schliesszylindern, besonders wenn sie untereinander verbunden sind, der gleiche Druck herrscht, wogegen die im Bereich jedes
Holmes durch den Spritzdruck in der Form erzeugten Gegenkräfte ganz verschieden sind. 



   Diese Kräfte ergeben sich nämlich als Produkt des einheitlichen Spritzdruckes mit der Fläche der Formkavität, die dem jeweiligen Holm zuzuordnen ist. Hier können beachtliche
Abweichungen vom symmetrischen Zustand auftreten. Gemäss GB-A 1 373 126 ist daher vorgesehen, dass zunächst jeder Kolben mit dem gleichen Schliessdruck beaufschlagt wird, woraufhin jede der zu den zugehörigen Zylindern führenden Leitungen einzeln geschlossen wird, wodurch sich bei unsymmetrisch aufgebrachtem Forminnendruck in den Zylindern ein verschiedener Druck ausbildet. 



   Die Erfindung geht demgegenüber von der Problemstellung aus, dass auch an den Spritz- giessmaschinen erfahrener Hersteller Holmbrüche auftreten. Dies ist zwar ein äusserst seltenes Ereignis, welches jedoch erhebliche Folgen in Form von Produktionsausfall und
Reparaturkosten hat. In jedem Einzelfall wird der Anwender einen Fehler des Herstellers bei
Materialwahl oder Konstruktion vermuten, der Hersteller einen Fehler des Anwenders hin- sichtlich der Verwendung von Werkzeugen mit unsymmetrischer Aussenkontur oder Kavität.
Da die eingangs geschilderten Massnahmen den Anwender geradezu ermutigen, unsymmet- rische Werkzeuge zu verwenden, da die Folgen der Unsymmetrie vermeintlich ausgeregelt werden, verschärfen diese Massnahmen das Problem, statt es zu beseitigen. 



  Die Erfindung geht somit von der Überlegung aus, dass die Kenntnis unterschiedlicher Positionswerte der verschiedenen mit dem Schliessdruck beaufschlagten Zugstangen nicht dazu verwendet werden soll, diese Werte mittels der bekannten Massnahmen zu egalisieren. Schon die Annahme, dass ein verstärktes Vorragen des Holmendes aus der Formaufspannplatte proportional der Holmdehnung sei, ist problematisch, und vor allem ist der Ansatz problematisch, die Anzeichen für das Vorliegen einer unsymmetrischen Form weg zu regeln. 



  Erfindungsgemäss ist demgegenüber vorgesehen, dass die gemessenen Positionswerte registriert werden. Diese Massnahme erlaubt es, das Ausmass einer vorliegenden Unsymmetrie zu erkennen, woraufhin anwenderseitig Massnahmen getroffen werden können, um dieses 

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 auf einen zulässigen Wert im Einzelfall zu beschränken. Die Gesamtbelastung jeder einzelnen Zugstange, welche nicht auf deren Dehnung an sich, sondern auf die unterschied- liche Dehnung und damit Biegebelastung der Zugstangen zurückgeht, ist nunmehr bekannt.
Durch Änderungen im Werkzeugbereich oder durch Austausch der Zugstangen kann daher die übermässige Belastung eines einzelnen Maschinenteils verhindert werden.

   Dies ist weitgehend Aufgabe des Anwenders, weshalb vorzugsweise vorgesehen wird, dass die ermittelten Werte für jede Zugstange einzeln und/oder nach Mittelwertbildung auf einem Bildschirm dargestellt werden. 



   Insbesondere ist es sinnvoll, deutlich zu machen, ob das festgestellte ungleiche Verhalten der verschiedenen Zugstangen auf eine Unsymmetrie der Aussenform des Werkzeuges oder eine Unsymmetrie der Kavität zurückzuführen ist. Dies geschieht dadurch, dass die Darstellung für mehrere Phasen eines Spritzzyklus, insbesondere am Beginn und am Ende des Einspritzvorganges, gesondert dargestellt werden. 



  Einzelheiten der Erfindung werden   anschliessend   anhand der Zeichnung erläutert. In dieser ist Fig. 1 die Seitenansicht einer Spritzgiessmaschine mit zwei Platten, Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der Druckkissen von   Fig. 1,   Fig. 3 die Seitenansicht einer Maschine mit drei Platten, Fig. 4 ein Beispiel für die Gestaltung der Bildschirmanzeige. 



  Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgiessmaschine ist mit einem hydromechanischen Antrieb zur Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte 2 und zum Anpressen derselben an die feststehende Formaufspannplatte 1 versehen. Der Plattenhub wird durch zwei diagonal angeordnete Eilgangzylinder 3 bewirkt. Nach dem Schliessen des nicht dargestellten Werkzeuges, dessen Hälften an den Formaufspannplatten 1 und 2 befestigt sind, werden vier geteilte Holmmuttern 5, die den Holmen 11 - 14 zugeordnet sind, geschlossen. 



  Anschliessend ziehen vier Druckkissenzylinder 7 die Holme 11 - 14 in die feststehende Formaufspannplatte 1, um die Schliesskraft zu erzeugen. Nach dem Erstarren des in die Form eingespritzten Kunststoffes (die Einspritzeinrichtung ist nicht dargestellt) wird die bewegliche Formaufspannplatte 2 wieder in die Offenstellung verfahren und die gefertigten Formteile werden mittels der Auswerferzylinder 4 aus der Form entfernt. 

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  Für die Erfindung wesentlich sind die Wegaufnehmer 9, welche die Position der Endflächen der Holme 11 - 14 gegenüber der feststehenden Formaufspannplatte 1 überwachen, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Bei einer hydromechanischen Einrichtung gemäss Fig. 1 und 2 ändert 
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 die Schliesskraft mittels eines Kniehebels erzeugt. 



   Die Einrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 und 2 primär durch die
Anordnung einer weiteren feststehenden Platte 17, an welcher sich der Kniehebel 24 zur
Bewegung der Formaufspannplatte 2 abstützt. Die Formschliesskraft kann mittels der
Verstelleinrichtung 15 eingestellt werden, welche hiezu über ein Zahnrad mit dem Stellmotor
16 in Verbindung steht. 



   Bei bekannten derartigen Einrichtungen dient ein induktiver Wegaufnehmer 7 zur Messung der Holmdehnung, welche für die Schliesskraft repräsentativ ist. Die Regeleinrichtung für den
Stellmotor 16 kann daher in Abhängigkeit von den Signalen des Wegaufnehmers 7 die Lage des Kniehebels 24 und damit die Schliesskraft verstellen. Erfindungsgemäss sind an allen vier
Holmen Dehnungsmesser angebracht und die Unterschiede zwischen den davon abgeleiteten Signalen werden nicht durch Mittelung ausgeglichen, sondern - wie anhand von
Fig. 4 näher erläutert wird-zwecks Erkennung einer allenfalls unsymmetrischen Belastung der Holme durch die zwischen den Formaufspannplatten 1 und 2 angeordnete Form gesondert angezeigt. 



  Die von den Wegaufnehmern gemessenen Werte werden für jeden der Holme 11 - 14 einer Datenverarbeitungseinrichtung 8 zugeführt. Diese speichert die aufgenommenen Werte sowohl einzeln wie auch den über längere Zeit ermittelten Durchschnittswert. Dabei werden die für die einzelnen Holme gemessenen Werte, wie in Fig. 4 dargestellt, zueinander in Beziehung gesetzt. Die Basiswerte werden dabei gewonnen, indem bei kleinen Schliesskräften (beispielsweise 10 % der Nennschliesskraft) die Werte für einen völlig symmetrischen Prüfklotz festgestellt werden. 



  Die Bildschirmseite ist in vier Bereiche aufgeteilt. jeder Bereich stellt verschiedene Messergebnisse sowohl in textueller als auch in grafischer Form dar. 

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 a) Parallelität bei 10% Schliesskraft In diesem Bereich wird die   Parallelität   des Werkzeuges, gemessen bei 10% der MaschinenNennschliesskraft, dargestellt. Der Aufbau einer geringen Schliesskraft ist erforderlich, um die Form satt zu schliessen und Spiele in der Mechanik der Maschine zu überwinden. Die Messwerte werden einmalig beim ersten Schliesskraftaufbau nach Einbau des Werkzeuges erfasst. Der Zeitpunkt der Messung wird dargestellt. Um die Messung erneut durchzuführen, muss der Formhöhensollwert eingegeben werden. b) Parallelität laufend In diesem Bereich wird die Parallelität des Werkzeuges laufend dargestellt.

   Die Messung erfolgt, solange Schliesskraft aufgebaut ist, In einem Messintervall von 80 ms. Für diese Messwerte ist eine Toleranz festgelegt. Bei Überschreitung wird der Abweichungszähler erhöht. c) Parallelität bei Sollschliesskraft Hier wird die   Parallelität   des Werkzeuges bei eingestellter   Solischliesskraft dargestellt.   Die Messung erfolgt nach jedem Schliesskraftaufbau sowohl in Hand- als auch in Automatikbetrieb. d) Änderung während Einspritzen Hier wird die Veränderung der   Parallelität   des Werkzeuges während des gesamten Einspritzvorganges dargestellt. Als Basiswerte gelten die Werte der Parallelitätsmessung bei   Soiisch) ! esskraft.   

Claims (5)

1. Ansprüche : 1. Verfahren zum Betrieb einer Zweiplatten-Spritzgiessmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Mehrzahl den Randbereich der Form- aufspannplatte durchsetzenden Zugstangen zur Aufbringung der Schliesskraft, wobei jeder Zugstange eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, welche die Position der Zugstange relativ zu einer feststehenden Formaufspannplatte feststellt, dadurch gekenn- zeichnet, dass die gemessenen Positionswerte für jede Zugstange gesondert registriert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte für jede Zugstange gesondert einzeln und/oder nach Mittelwertbildung auf einem Bildschirm dargestellt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung für mehrere Phasen eines Spritzzyklus, insbesondere am Beginn und am Ende des Einspritzvor- ganges, gesondert dargestellt werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionswerte als Differenz zu denen für ein ideales Werkzeug dargestellt werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesskraft unter gleichzeitiger Messung der Positionswerte herabgesetzt wird, bis eine nicht lineare Änderung der Positionswerte ein Überspritzen der Form anzeigt, und dass anschliessend die Schliesskraft wieder erhöht wird.