AT9943U1 - Bedieneinheit für eine spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Spritzgießmaschine, welche zumindest einen Bildschirm und zumindest ein Bedienpaneel aufweist, wobei die Bedieneinheit, insbesondere das Bedienpaneel, wenigstens ein von einem Bediener betätigbares Bedienelement aufweist.

Bekannt ist im Stand der Technik, dass für jede Maschinenfunktion einen separater Schalter für die jeweilige Bewegung im Handbetrieb notwendig ist. So hat jede Arbeitsbewegung einer Baugruppe der Spritzgussmaschine einen der Arbeitsbewegung zugeordneten Schalter, um diese Bewegung durchzuführen. Z.B. hat jeder Kernzug der Spritzgussmaschine einen Schalter zum Ein- und Ausfahren des Kerns, zum Vor- und Zurückfahren des Förderband usw. Bei Sonderfunktionen an der Maschine, bei hohem Automatisierungsgrad oder wenn viele Kerne (manchmal 10 bis 20 Stück) bei Großmaschinen im Einsatz sind, werden sehr viele Schalter benötigt.

Die Nachteile von bereits bekannten Bedieneinheiten für Spritzgussmaschinen sind die Unübersichtlichkeit der zahlreichen Schalter, der große Platzbedarf auf der Bedieneinheit bzw. dem Bedienpaneel und der zusätzliche Kostenaufwand für die große Anzahl von Bedienelementen.

Aufgabe der Erfindung ist es, erstens, eine Reduzierung der Bedienelemente auf der Bedieneinheit zu erreichen, zweitens, die Übersichtlichkeit auf den Bedienpaneelen bzw. der gesamten Bedieneinheit zu verbessern und, drittens, Kosteneinsparungen bei der Herstellung zu erreichen.

Dies wird bei der erfindungsgemäßen Bedieneinheit für eine Spritzgussmaschine dadurch erreicht, dass die Bedieneinheit ein elektronisches Steuersystem aufweist, durch welches dem wenigstens einen Bedienelement eine von wenigstens zwei Funktionsbelegungen zuweisbar ist. Dies bedeutet, dass die neue Bedieneinheit zur Bedienung der Baugruppen der Spritzgießmaschine mit ein bis vier Bedienelementen, vorzugsweise Einknopfschaltern, auskommt, wobei die Funktionsbelegung über die Software flexibel auswählbar ist, und die Belegung bevorzugt oberhalb des Einknopfschalters dargestellt wird. Weitere Beispiele für Arbeitsbewegungen von Baugruppen sind das Vergrößern bzw. Verkleinern der Formhöhe, das Ausfahren der Verriegelung oder das Öffnen und Schließen des Schutzverdecks.

Im Generellen ist zur Erfindung zu sagen, dass im manuellen Betrieb einer Spritzgussmaschine jede einzelne Bewegungskomponente in allen ihren Bewegungsrichtungen verfahren werden kann. Der manuelle Betrieb erlaubt es dem Anwender, Einstellungen zu treffen und zu kontrollieren, die einen nachfolgenden automatischen Prozess sicher und in allen Details optimiert ermöglichen. Dies entspricht auch einer Art Simulation des automatischen Ablaufes. Dazu ist es unter anderem nötig, jede Bewegungsrichtung der Bewegungskomponenten mittels einer Taste oder einem Schalter abfahren zu können. Diese Bedienelemente sind an einer zentralen, wohl platzierten Stelle meist gemeinsam mit der Anzeigeeinheit (Bildschirm, Display oder Touchscreen) untergebracht. Die Schalter sind mit variablem Text oder grafischen Symbolen beschriftet.

Anlagen mit größerem Umfang an Optionen benötigen auch in der Regel mehr an Bewegungsschaltern. Dies führt zu Nachteilen wie Unübersichtlichkeit und Platzmangel am Bedienpaneel.

Die sogenannte Einknopfbedienung ermöglicht die Ausführung von manuellen Maschinen bzw. Roboterbewegungen mit einer reduzierten Anzahl von Schaltern. Der Anwender bestimmt die Funktion des Einknopfschalters mittels eines Setup-Dialoges am Display der Steuerung (z.B. Touch-Screen). Die Beschriftung des Einknopfschalters erscheint entsprechend dieser Auswahl ebenso am Display bzw. Touch-Screen. Zwei Arten der Belegungsauswahl kann der Bediener benutzen: 1) Der Setup-Dialog wird unmittelbar vor jeder einzuleitenden Bewegung per Schnellruftaste 3 AT 009 943 U1 entweder am Touch-Screen bzw. am Display oder mit dem Einknopfschalter selbst aufgeschlagen. Der Bediener wählt die Zuordnung bzw. die Funktionsbelegung daraus aus. 2) Eine einmal getroffene Auswahl bleibt solange bestehen, bis eine Belegungsänderung erwünscht wird. Dazu können auch mehrere Einknopfschalter am Bedienpaneel platziert sein.

Dadurch kommt es zu den teilweise bereits erwähnten Vorteilen der Reduzierung der Bedienelemente am Schalterelement, der Erhöhung der Übersichtlichkeit, der Kostenreduzierung, der Verkleinerung des Schalterpaneels und der Reduzierung der im Standard mitgeführten Reserveelemente für die Bedienelemente am Bedienpaneel.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung schaltet eine Funktionsbelegung des Bedienelements eine bestimmte Baugruppe der Spritzgussmaschine. Dies bedeutet, dass eine Funktion, mit der das Bedienelement belegt ist, eine Arbeitsbewegung einer bestimmten Baugruppe der Spritzgussmaschine regelt. Als Beispiel kann hier das Öffnen und Schließen des Schutzverdecks genannt werden.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das wenigstens eine Bedienelement bei zumindest einer der wenigstens zwei Funktionsbelegungen wenigstens drei Schaltstellungen aufweist. Das heißt, dass, je nachdem mit welcher Funktionsbelegung der Einknopfschalter belegt ist, der Schalter zwei oder mehr Einstellungen zum Bewegen der Baugruppe aufweist. Zum Beispiel kann der Auswerfer zurückgefahren werden, vorgefahren werden oder sich im Stillstand befinden (neutral). Natürlich sind auch Einstellungen denkbar, wo noch deutlich mehr Arbeitsbewegungen für eine einzelne Baugruppe vorgesehen sein könnten.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass vorzugsweise auf einem Display, vorzugsweise in unmittelbarer Umgebung des Bedienelements die aktuelle Funktionsbelegung des wenigstens einen Bedienelements darstellbar ist. Dies bedeutet, dass die jeweilig dem Einknopfschalter zugewiesene Funktionsbelegung entweder an einem separaten Display in direkter Umgebung des Einknopfschalters dargestellt ist oder dass die aktuelle Belegung des Einknopfschalters auf dem Bildschirm der Bedieneinheit ablesbar ist. Vor allem bei der Ausführungsform mit bis zu vier Einknopfschaltern dürfte ein Darstellen der Funktionsbelegung an einem vom Bildschirm separaten Display bevorzugt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Funktionsbelegung des wenigstens einen Bedienelements über das elektronische Steuersystem durch einen Bediener programmierbar ist. Das heißt, dass der Bediener bevorzugterweise über den Touch-Screen dem Einknopfschalter mindestens drei Funktionen zuweisen kann. Hier könnte allerdings auch eine an der Bedieneinheit angeschlossene Tastatur zur Programmierung benutzt werden, was allerdings keine bevorzugte Ausführungsform ist.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das mindestens eine Bedienelement als Einknopfschalter, Folientaste, piezoelektrische Taste oder dergleichen ausgeführt ist. Bevorzugterweise wird ein Einknopfschalter als hauptsächliches Bedienelement für die Arbeitsbewegungen der Baugruppen der Spritzgussmaschine verwendet. Allerdings kann das Bedienelement auch eine andere, eben erwähnte, Form annehmen.

Eine nächste bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass am Bedienpaneel genau ein bis genau vier Bedienelemente mit wenigstens zwei Funktionsbelegungen für Baugruppen der Spritzgießmaschine vorzugsweise unterhalb des Bildschirms der Bedieneinheit angebracht sind. Der Grundgedanke der Erfindung sieht vor, dass die Anzahl der Bedienelemente insgesamt deutlich verringert wird. Daraus ergibt sich, dass maximal vier Einknopfschalter an der Bedieneinheit angebracht sein sollten. Aufgrund der leichteren Handhabung sollten diese unterhalb des Bildschirms der Bedieneinheit angebracht sein. 4 AT 009 943 U1

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass alle Sonderfunktionsbelegungen über ein einziges Bedienelement - vorzugsweise über einen einzigen Einknopfschalter - steuerbar sind. Vor allem für grundsätzliche, ständig wiederkehrende Arbeitsbewegungen, für die das ständige Umprogrammieren des Einknopfschalters nachteilig wäre, können fix mit Funktionen belegte Bedienelemente auch bei der erfindungsgemäßen Bedieneinheit angebracht sein. Das bedeutet, dass alle Hauptfunktionen (Form schließen und öffnen, Auswerfer zurück- und Vorfahren, Düse vor- und zurückfahren, Spritzeinheit spritzen und dosieren) wie beim Stand der Technik ein eigenes Bedienelement zugewiesen bekommen, alle Sonderfunktion (Kern ein- und ausfahren, Luftventil öffnen und schließen, Drehtisch links bzw. rechts drehen, Auswerfkupplung öffnen bzw. schließen usw.) hingegen über einen einzigen Einknopfschalter je nach Bedarf belegbar und programmierbar sind.

Schutz wird auch begehrt für eine Spritzgussmaschine, die eine erfindungsgemäße Bedieneinheit aufweist.

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

Fig. 1a und 1b Fig. 2a und 2b Fig. 3 Fig. 4 Fig- 5 eine Gegenüberstellung der Frontansicht der erfindungsgemäßen Bedieneinheit zu einer Bedieneinheit nach dem Stand der Technik sowie den jeweiligen Querschnitten, eine detaillierte Gegenüberstellung der erfindungsgemäßen Frontansicht einer Bedieneinheit zu einer Frontansicht einer Bedieneinheit nach dem Stand der Technik, eine Frontansicht der Bedieneinheit mit vier Einknopfschaltern, eine Frontansicht der Bedieneinheit mit zwei Einknopfschaltern und eine skizzierte Darstellung einer Spritzgießmaschine und der daran angeschlossenen Bedieneinheit.

Um die Erfindung besser zu verdeutlichen, wird mit der Beschreibung der Fig. 5 begonnen.

Die in Fig. 5 beispielhaft dargestellte Spritzgussmaschine 4 weist beispielsweise einen U-förmigen holmlosen Maschinenrahmen 41 mit den Schenkeln 42 und 43 auf. Die feststehende Formaufspannplatte 44 ist am Schenkel 42 befestigt. Die bewegliche Formaufspannplatte 48 wird über die hydraulische Kolbenzylindereinheit 47 bewegt. Die Formaufspannplatten 44 und 48 dienen zum Tragen von schematisch dargestellten Spritzgussformhälften 49.

Das Spritzaggregat 45 fördert über eine nicht näher dargestellte übliche Extruderschnecke über den Einfülltrichter 46 eingefülltes Kunststoffgranulat als Kunststoffschmelze in die geschlossene Spritzgussform.

Nach dem Auskühlen und Verfestigen können die produzierten Kunststoffgegenstände von einem Spritzgießroboter entnommen werden. Ein solcher Handling-Roboter für eine Spritzgussmaschine 4 ist ein Gerät, das einen oder mehrere Greifer aufweist, die entlang von zwei oder drei aufeinander senkrechten Achsen bewegbar sind. Damit ist es möglich, Kunststoffteile aus der Spritzgussmaschine 4 zu entnehmen und beispielsweise auf einem Förderband abzulegen.

Die bisher unter Fig. 5 beschriebenen Komponenten einer Spritzgießmaschine 4 bzw. eines Handling-Roboters sind Stand der Technik und brauchen daher im Einzelnen nicht näher beschrieben werden. Des Weiteren ist in Fig. 5 das elektronische Steuersystem 8 angedeutet, über das u. a. die Programmierung bzw. Funktionsbelegung 9 des oder der Einknopfschalter 12 erfolgt. Darüber hinaus ist für die vorliegende Erfindung wichtig, dass als Baugruppe solche Teile der Spritzgießmaschine 4 bezeichnet werden, welche bestimmte Funktionen bzw. Bewe- 5 AT 009 943 U1 gungen der Spritzgießmaschine 4 übernehmen und jeweils ferngesteuert über die Bedieneinheit 3 bewegbar sind. Beispiele für Baugruppen sind der Auswerfer, der Formschließer, das Spritzaggregat usw.

Fig. 1b zeigt eine Frontansicht und eine schematische Seitenansicht der Bedieneinheit 3 nach dem Stand der Technik. Eine solche Bedieneinheit 3 besteht im Normalfall aus drei Bedienpaneelen 6, einem Bildschirm 5 und aus zahlreichen Bedienelementen 7. Im oberen Teil der Bedieneinheit 3 sind die Bedienelemente 7 für den Systemzutritt, d.h. für das Einschalten der Bedieneinheit 3 und der Spritzgießmaschine 4 angebracht. Ebenso ist dort ein Notaus-Schalter 17, eine RFID-Schnittstelle 16 und USB-Schnittstellen angebracht. Der untere gestrichelt dargestellte Teil der Bedieneinheit 3 sieht zusätzliche Bedienelemente 7 vor, die bei Großmaschinen und Sonderanlagen optional erweiterbar sind.

Demgegenüber sieht man in Fig. 1a bereits auf den ersten Blick die Einsparung an Bedienelementen 7. Hierbei ist zusätzlich das Display 13 und der oder die Einknopfschalter 12 ersichtlich. Dieser Einknopfschalter 12 ist mit einer Funktionsbelegung 9 belegt. Die jeweilig aktuelle Funktionsbelegung 9 kann am Display 13, am Bildschirm 5 oder direkt oberhalb des Einknopfschalters 12 abgelesen bzw. eingestellt werden. Dafür ist jeweils ein Feld für eine Funktionsvorwahl vorgesehen. In dieser werden gewählte Funktionen angezeigt und können vom Bediener je nach Bedarf geändert werden.

Fig. 2a zeigt eine detailliertere Darstellung der Bedieneinheit 3. In dieser Darstellung ist deutlich die Einsparung von Bedienelementen 7 ersichtlich, die zum Beispiel als Reserveplätze 15 eingezeichnet sind. Mittels des Einknopfschalters 12 können zahlreiche Funktionen übernommen werden, die beim Stand der Technik (siehe Fig. 2b) von jeweils einem Schalter belegt sind. Beispiele hierfür sind das Aus- bzw. Einfahren des Kernzugs, das Vergrößern bzw. Verkleinern der Formhöhe, das Ausfahren der Verriegelung oder das Öffnen und Schließen des Schutzverdecks. In Fig. 2a sind in diesem Fall drei Schaltstellungen 11 des Einknopfschalters 12 ersichtlich. In Fig. 2a und in Fig. 2b wird die Funktionsbelegung 9 unterschieden in Hauptfunktionsbelegung 9a und Sonderfunktionsbelegung 9b, welche optional in der Nähe des Einknopfschalters 12 ersichtlich sein kann. Diese beiden Belegungen sind in den Zeichnungen teilweise und beispielhaft angegeben.

In Fig. 2b ist die gebräuchliche Aufteilung der Bedienpaneele 6 ersichtlich. Dabei zeigt das Bedienpaneel 6a die Bedienelemente 7, die generell für das Einschalten bzw. für Systemfunktionen zuständig sind. Die Bedienelemente 7 des Bedienpaneels 6b und 6c zeigen Bedien-, Befehls- und Bewegungsschalter. Diese Aufteilung ist beim Stand der Technik gebräuchlich. Demgegenüber gestellt ist aus Fig. 2a ersichtlich, dass nur noch das Bedienpaneel 6a und das Bedienpaneel 6b notwendig sind. Die Befehlsschalter des Bedienpaneels 6c wurden in das Bedienpaneel 6b bzw. in den Einknopfschalter 12 integriert.

Fig. 3 zeigt wiederum eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Bedieneinheit 3, wobei vier Einknopfschalter 12 dargestellt sind. In diesem Fall ist der Bildschirm 5 nur ansatzweise dargestellt, was der besseren Anschaulichkeit der Bedieneinheit 3 dient. Die Belegung der Einknopfschalter 12 ist vom Anwender intuitiv und ergonomisch über den Touch-Screen bzw. Bildschirm 5 programmierbar. Die Beschriftung kann automatisch am Touch-Screen erfolgen.

Fig. 4 zeigt eine Frontansicht der Bedieneinheit 3, wobei in diesem Fall zwei Einknopfschalter 12 dargestellt sind. Beispielhaft sind in Fig. 3 und Fig. 4 Systemschalter 14 gekennzeichnet.

Im Generellen stellt die Funktionsbelegung 9 der Einknopfschalter 12 die aktuelle Arbeitsbewegung der jeweiligen Baugruppe dar. Der Einknopfschalter 12 kann mit wenigstens zwei solcher Funktionsbelegungen 9 programmiert sein, wobei die jeweils vom Bediener ausgewählte Funktionsbelegung 9 die durchführbare Arbeitsbewegung einer Baugruppe ist. Eine Baugruppe bewegt sich somit durch Betätigen des Einknopfschalters 12 in mindestens zwei Richtungen.

Claims (9)

1. 6 AT 009 943 U1 Anders ausgedrückt kann dadurch die Baugruppe zwischen zwei, vorzugsweise drei, Eigenschaften (Beispiel: höher, tiefer, neutral) wechseln. Ansprüche: 1. Bedieneinheit für eine Spritzgießmaschine, welche zumindest einen Bildschirm und zumindest ein Bedienpaneel aufweist, wobei die Bedieneinheit, insbesondere das Bedienpaneel, wenigstens ein von einem Bediener betätigbares Bedienelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (3) ein elektronisches Steuersystem (8) aufweist, durch welches dem wenigstens einen Bedienelement (7) eine von wenigstens zwei Funktionsbelegungen (9) zuweisbar ist.
2. 2. Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktionsbelegung (9) des Bedienelements (7) eine bestimmte Baugruppe der Spritzgießmaschine (4) schaltet.
3. 3. Bedieneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bedienelement (7) bei zumindest einer der wenigstens zwei Funktionsbelegungen (9) wenigstens drei Schaltstellungen (11) aufweist.
4. 4. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise auf einem Display (13), vorzugsweise in unmittelbarer Umgebung des Bedienelements (7) die aktuelle Funktionsbelegung (9) des wenigstens einen Bedienelements (7) darstellbar ist.
5. 5. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbelegung (9) des wenigstens einen Bedienelements (7) über das elektronische Steuersystem (8) durch einen Bediener programmierbar ist.
6. 6. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Bedienelement (7) als Einknopfschalter (12), Folientaste, piezoelektrische Taste oder dergleichen ausgeführt ist.
7. 7. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Bedienpaneel (6) genau ein bis genau vier Bedienelemente (7) mit wenigstens zwei Funktionsbelegungen (9) für Baugruppen der Spritzgießmaschine (4) vorzugsweise unterhalb des Bildschirms (5) der Bedieneinheit (3) angebracht sind.
8. 8. Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sonderfunktionsbelegungen (9b) über ein einziges Bedienelement (7) - vorzugsweise über einen einzigen Einknopfschalter (12) - steuerbar sind.
9. 9. Spritzgießmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießmaschine (4) eine Bedieneinheit (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen