DD253591A1

DD253591A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE INJECTION OPERATION OF INJECTION MOLDING MACHINES

Info

Publication number: DD253591A1
Application number: DD28265085A
Authority: DD
Inventors: Erich Liehr; Andreas Lorenz; Guenter Naumann; Bernhard Schwulst; Bodo Tragsdorf
Original assignee: Ottendorf Okrilla Presswerk
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1988-01-27

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorganges an Spritzgiessmaschinen. Ziel ist es, die Qualitaet der Formteile zu verbessern, den technisch-oekonomischen Aufwand fuer die Umschaltung von Spritz- auf Nachdruck zu verringern, Stoeranfaelligkeiten zu beseitigen und den Ausschuss zu senken. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, dass eine werkzeuginnen- oder hydraulikdruckabhaengige Umschaltung auf Nachdruck mit hoher Reproduzierbarkeit und ohne Ueberfahren des vorgegebenen Umschaltdruckes ermoeglicht. Als Loesung wird vorgeschlagen, dass der Schneckenkolben in einem ersten Einspritzbereich mit einer geringen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bewegt wird und in einem zweiten, wegmaessig definierten Einspritzbereich die sich tatsaechlich einstellende Hoehe der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bzw. eine ihr proportionalen Groesse gemessen wird, und dem Betrag des Messergebnisses nachfolgend eine Zeit zugeordnet wird, in der die Schnecke im Anschluss an den zweiten Einspritzbereich mit unveraenderter Vorlaufgeschwindigkeit einen Nachlaufweg zuruecklegt.The invention relates to a method for controlling the injection process on injection molding machines. The aim is to improve the quality of the molded parts, to reduce the technical-economic effort for the switch from injection to reprint, eliminate bugs and reduce the committee. The object is to provide a method that allows a tool inside or hydraulikdruckabhaengige switching to reprint with high reproducibility and without exceeding the predetermined switching pressure. As a solution, it is proposed that the worm piston is moved in a first injection region with a low screw advance speed and in a second, wegmaßess defined injection range, the actually adjusting height of the screw advance speed or a proportional size is measured, and the amount of the measurement result below a time is assigned, in which the screw following the second injection area with unchanged feed rate travels a trail distance.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorganges an Spritzgießmaschinen zur Herstellung von thermoplastischen Formteilen.The invention relates to a method for controlling the injection process of injection molding machines for the production of thermoplastic molded parts.

Characteristic of the known technical solutions

Die Qualität von spritzgegossenen Thermoplastformteilen wird verfahrenstechnisch im wesentlichen vom Formfüllvorgang und der Nachdruckphase beeinflußt, wobei dem Umschaltpunkt von Spritz- auf Nachdruck eine besondere Bedeutung zukommt.The quality of injection-molded thermoplastic molded parts is procedurally influenced essentially by the mold filling and the Nachdruckphase, the switching point from injection to reprint has a special significance.

Einezu frühe Umschaltung führt zu einer unvollständigen Ausbildung der Formteilkonturen. Erfolgt die Umschaltung zu spät, so können im Formteil innere Spannungen sowie erhöhte Gratbildungen an den Außenkonturen des Formteils auftreten.Too early switching leads to an incomplete formation of the molding contours. If the switch is too late, internal stresses and increased burrs on the outer contours of the molded part can occur in the molded part.

Die geforderte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Lage des Umschaltpunktes von Spritz- auf Nachdruck kann mit den bisher bekannten Mitteln der wegabhängigen Umschaltung nur unbefriedigend gelöst werden. Die Ursachen dafür liegen in den Schwankungen des Dosierhubes, unterschiedlichen Ansprechzeiten, einem nicht gleichbleibend hohen Verschleiß der Rückstromsperre und in den Schaltungsgenauigkeiten der Endschalter.The required accuracy and reproducibility of the position of the switching point from injection to post-pressure can be solved unsatisfactorily with the previously known means of path-dependent switching. The reasons for this lie in the fluctuations of the metering stroke, different response times, a not consistently high wear of the backflow valve and in the circuit accuracy of the limit switch.

Zur Vermeidung der Nachteile der wegabhängigen Umschaltung auf Nachdruck wurden bereits Lösungen vorgeschlagen, bei denen der im Werkzeughohlraum wirkende Druck oder der Hydraulikdruck im Spritzzylinder zur Umschaltung von Spritz- auf Nachdruck ausgenutzt wird.To avoid the disadvantages of Wegabhängigen switching to reprint solutions have already been proposed in which the force acting in the mold cavity pressure or hydraulic pressure in the injection cylinder is used to switch from injection to reprint.

Eine derartige druckabhängige Umschaltung setzt allerdings eine entsprechende Führung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit während des Einspritzvorganges voraus, um einen zu steilen Druckanstieg, der durch eine hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit hervorgerufen wird und ein „Überfahren" des vorgegebenen Umschaltdruckes bewirken kann, zu vermeiden.However, such a pressure-dependent switching presupposes a corresponding guidance of the screw feed rate during the injection process in order to avoid a too steep pressure increase, which is caused by a high screw advance speed and can cause a "driving over" of the predetermined switching pressure.

Für diese Führung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit wird in der DE-OS 2364559 ein Verfahren beschrieben, bei dem sich ^ mittels einer Programmiervorrichtung ein für die druckabhängige Umschaltung auf Nachdruck geeignetes Geschwindigkeitsprogramm einstellen läßt.For this guidance of the screw advance speed, a method is described in DE-OS 2364559, in which ^ can be adjusted by means of a programming device suitable for the pressure-dependent switching to reprint speed program.

Während der wegabhängigen Geschwindigkeitsprogrammphase wird der Hydraulikdruck so variiert, daß die dem jeweiligen Wegabschnitt entsprechende Hubgeschwindigkeit der Schnecke eingehalten wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der notwendige hohe Aufwand zur Regelung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit, insbesondere das erforderliche Servoventil zur stufenlosen Einstellung des Hydraulikdruckes.During the path-dependent speed program phase of the hydraulic pressure is varied so that the respective path portion corresponding stroke speed of the screw is maintained. A disadvantage of this method is the necessary high effort to control the screw feed rate, in particular the required servo valve for continuous adjustment of the hydraulic pressure.

In der DE-OS 2417 986 wird eine dynamische Druckregelvorrichtung beschrieben, mit der in Abhängigkeit vom gemessenen Werkzeuginnendruck Fördermengen von Hydraulikpumpen gestellt werden, wodurch eine Änderung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bewirkt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Kompliziertheit der Messung des Werkzeuginnendruckes. Der Einbauort der kostspieligen Druckaufnehmer, die äußerst hohen Belastungen ausgesetzt sind, muß für jedes Spritzgießwerkzeug genau abgestimmt werden, da der Werkzeuginnendruckverlauf davon stark abhängt. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß der erste zu erreichende Vorgabedruck durch eine zu hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit überfahren werden kann.In DE-OS 2417 986 a dynamic pressure control device is described with which, depending on the measured cavity pressure, delivery rates of hydraulic pumps are provided, whereby a change in the screw advance speed is effected. The disadvantage of this method is the complexity of measuring the cavity pressure. The location of the expensive pressure transducers, which are exposed to extremely high loads, must be precisely matched for each injection mold, since the cavity pressure curve depends strongly on this. Another disadvantage of this method is that the first to be reached default pressure can be run over by a too high screw forward speed.

Zur Vermeidung des Überfahrens des Umschaltdruckes bei der druckabhängigen Umschaltung auf Nachdruck durch eine zu hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit wird in der DE-OS 2532429 ein Verfahren beschrieben, bei dem die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit Kurz vor Beendigung der Formfüllung weg-, zeit- oder druckabhängig so stark reduziert wird, so daß die Verdichtungsphase mit stark reduzierter Spritzgeschwindigkeit erfolgt und gegen Ende der Verdichtungsphase auf die Druckregelung umgeschaltet werden kann. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß bei einer weg- oder zeitabhängigen Umschaltung auf die reduzierte Schneckenvorlaufgeschwindigkeit diese stets am gleichen Punkt des Einspritzvorganges reduziert wird, ohne Berücksichtigung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit vor der Geschwindigkeitsreduzierung. Dadurch ist es bei diesem Verfahren möglich, daß es insbesondere bei großen Spritzgießmaschinen mit hohen Trägheitsmomenten—trotz der Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit — zu Überspitzungen des Werkzeuges kommen kann, wenn die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit vor der Geschwindigkeitsreduzierung zu hoch und die Geschwindigkeitsreduzierung zu spät erfolgt.To avoid the overrunning of the switching pressure in the pressure-dependent switching to reprinting by a high screw forward speed a method is described in DE-OS 2532429, in which the screw forward speed is reduced so far away before the completion of mold filling, time or pressure, so that the compression phase takes place at a greatly reduced injection speed and can be switched to the pressure control towards the end of the compression phase. A disadvantage of this method is that with a path or time-dependent switching to the reduced screw feed rate, this is always reduced at the same point of the injection process, without taking into account the screw feed rate before the speed reduction. This makes it possible in this method that, in particular in large injection molding machines with high moments of inertia-despite the reduction of the screw advance speed - can lead to over-sharpening of the tool when the screw forward speed before the speed reduction too high and the speed reduction takes place too late.

Außerdem besteht die Möglichkeit der ungenügenden Ausformung der Kontur, wenn die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit vor der Geschwindigkeitsreduzierung zu niedrig ist und die Geschwindigkeitsreduzierung zu früh erfolgt. Somit ist bei diesem Verfahren eine laufende manuelle Anpassung des Punktes der Geschwindigkeitsreduzierung erforderlich. Auch die in dieser DE-OS 2532429 beschriebene hydraulikdruckabhängige Umschaltung auf die reduzierte Schneckenvorlaufgeschwindigkeit gewährleistet nicht die erforderliche optimale Lage des Umschaltpunktes für die Geschwindigkeitsreduzierung. Bedingt durch eine hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und durch niedrige Verarbeitungstemperaturen der Formmasse kommt es bereits kurz nach Beginn der Formfüllung zu einem sehr steilen Anstieg des Hydraulikdruckes, der eine zu frühe Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit zur Folge hat. Bei diesem Verfahren ist eine laufende manuelle Anpassung des Punktes der Geschwindigkeitsreduzierung erforderlich und Formteile mit einer ständig gleichbleibend hohen Qualität lassen sich nicht herstellen.In addition, if the screw advance speed is too low before the speed reduction and the speed reduction is too early, there is the possibility of insufficient contour shaping. Thus, in this method an ongoing manual adjustment of the point of speed reduction is required. The hydraulic pressure-dependent switching to the reduced screw advance speed described in this DE-OS 2532429 does not ensure the required optimum position of the switching point for the speed reduction. Due to a high screw advance speed and low processing temperatures of the molding compound, a very steep increase in the hydraulic pressure occurs shortly after the beginning of mold filling, which results in an early reduction of the screw advance speed. In this method, an ongoing manual adjustment of the point of speed reduction is required and molded parts with a consistently high quality can not be produced.

Die vorgesehene Regelung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und des Nachdruckes stellt hohe Anforderungen an das Meß-, Regel- und Hydrauliksystem der Spritzgießmaschine, die sich nur mit einem sehr großen technischen Aufwand realisieren lassen, der ökonomisch nicht mehr vertretbar ist.The proposed control of the screw advance speed and the reprinting makes high demands on the measuring, control and hydraulic system of the injection molding machine, which can be implemented only with a very large technical effort, which is no longer economically justifiable.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Qualität der Formteile zu verbessern, den technisch-ökonomischen Aufwand für die Umschaltung von Spritz- auf Nachdruck zu verringern, Störanfälligkeiten zu beseitigen und den Ausschuß zu senken.The aim of the invention is to improve the quality of the molded parts, to reduce the technical and economic effort for the switch from injection to reprinting, eliminate interference and reduce the committee.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung des Einspritzvorganges an Spritzgießmaschinen zu schaffen, das eine werkzeuginnen- oder hydraulikdruckabhängige Umschaltung auf Nachdruck mit hoher Reproduzierbarkeit und ohne Überfahren des vorgegebenen Umschaltdruckes ermöglicht.The object of the invention is to provide a method for controlling the injection process of injection molding machines, which allows a tool inside or hydraulikdruckabhängige switching to reprinting with high reproducibility and without exceeding the predetermined switching pressure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schneckenkolben in einem ersten Einspritzbereich mit einer geringen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bewegt wird. In einem zweiten, wegmäßig definierbaren Einspritzbereich, in dem die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit an der Spritzgießmaschine imRahmen des möglichen Stellbereiches beliebig vorgewählt werden kann und vorzugsweise noch eingestellt wird, wird die sich tatsächlich einstellende Höhe der Schneckenvorlaufge'schwindigkeit bzw. eine ihr proportionale Größe, wie z.B. die zum Durchfahren des Meßweges benötigte Zeit, gemessen. Dem Betrag des Meßergebnisses wird nachfolgend eine Zeit zugeordnet, in der die Schnecke im Anschluß an den zweiten Einspritzbereich mit unveränderter, vorzugsweise hoher Vorlaufgeschwindigkeit einen Nachlaufweg zurücklegt. Nach Beendigung dieses Nachlaufweges wird die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit in an sich bekannter Weise reduziert. Die Zuordnung der Zeit zur gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bzw. einer ihr proportionalen Größe ist durch einen vorgegebenen mathematischen Zusammenhang t = f(v), der beim Einrichten der Spritzgießmaschine einmalig ermittelt wird, definiert.According to the invention the object is achieved in that the screw piston is moved in a first injection region with a low screw advance speed. In a second injection zone which can be defined in terms of distance, in which the screw advancing speed at the injection molding machine can be preselected as desired within the possible setting range and is preferably still set, the actually adjusting height of the screw advancing speed or a variable proportional to it, e.g. the time required to travel through the measuring path, measured. The amount of the measurement result is subsequently assigned a time in which the worm travels to the second injection region with an unchanged, preferably high flow speed, a trailing path. After completion of this overrun the screw forward speed is reduced in a conventional manner. The assignment of the time to the measured screw advance speed or a variable proportional to it is defined by a predetermined mathematical relationship t = f (v), which is determined once during the setup of the injection molding machine.

Dabei ergibt sich ein linearer Zusammenhang zwischen dem resultierenden Nachlaufweg und der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich, wobei eine hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit einen kleinen Nachlaufweg und eine niedrige Schneckenvorlaufgeschwindigkeit einen großen Nachlaufweg ergibt. Der sich ergebene Nachlaufweg beträgt bei maschinentechnisch maximaler Schneckenvorlaufgeschwindigkeit gleich Null und bei maschinentechnisch niedrigster Schneckenvorlaufgeschwindigkeit 5 bis 20% des Gesamteinspritzweges. Der Abstand zwischen dem Ende der Meßstrecke für die Schneckenvorlaufgeschwindigkeitsmessung und dem Beginn des Nachlaufweges ist einstellbar.This results in a linear relationship between the resulting Nachlaufweg and the screw forward speed in the second injection area, with a high screw forward speed results in a small overrun and a low screw forward speed a large overrun. The resulting overtravel is at machine maximum screw feed speed equal to zero and at machine lowest screw forward speed 5 to 20% of the total injection. The distance between the end of the measuring path for the screw forward speed measurement and the beginning of the overrun path is adjustable.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, den Druckanstieg im Spritzgießwerkzeug bzw. im Hydraulikzylinder gegen Ende der Formfüllung gering zu halten und somit eine sichere werkzeuginnen- bzw. hydraulikdruckabhängige Umschaltung auf Nachdruck zu gewährleisten.With this method, it is possible to keep the pressure increase in the injection mold or in the hydraulic cylinder towards the end of the mold filling low and thus to ensure a safe tool inside or hydraulic pressure-dependent switching to reprinting.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird verhindert, daß in der Praxis an Spritzgießmaschinen, bei denen die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit keine Regelgröße ist, häufig auftretende Abweichungen der sich einstellenden Ist- von der, an der Spritzgießmaschine eingestellten Soll-Schneckenvorlaufgeschwindigkeit sowie eine durch das Bedienpersonal vorgenommene, z. B. technologisch begründete Änderung der Einstellung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit des zweiten Einspritzbereiches, sich störend auf dieFunktionssicherheit der werkzeuginnendruckabhängige bzw. hydraulikdruckabhängigen Umschaltung auf Nachdruck auswirken.By the method according to the invention it is prevented that in practice on injection molding machines, in which the screw forward speed is not a controlled variable, frequently occurring deviations of the actual setting of the, set on the injection molding machine target screw forward speed and a made by the operator, z. B. technologically justified change in the setting of the screw advance speed of the second injection area, interfere with the reliability of the internal mold pressure dependent or hydraulikdruckabhängigen switching effect on reprint.

Eine laufende manuelle Anpassung des Punktes der Geschwindigkeitsreduzierung durch das Bedienpersonal kann entfallen.An ongoing manual adjustment of the point of speed reduction by the operator can be omitted.

Dadurch verringert sich der Aufwand für das Bedienpersonal und eine fehlerhafte Steuerung ist somit vollkommen ausgeschlossen.This reduces the effort for the operator and a faulty control is thus completely excluded.

Dadurch, daß sich der für das exakte Funktionieren der druckabhängigen Umschaltung auf Nachdruck in Abhängigkeit von der tatsächlichen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich erforderliche Nachlaufweg über die Zuordnung einer Zeit zu der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit ergibt, kann der ansonsten erforderliche Einsatz eines kostspieligen und aufwendigen Wegmeßsystems an der Spritzgießmaschine entfallen.Characterized in that the required for the exact functioning of the pressure-dependent switching to reprint depending on the actual screw advance speed in the second injection range over the assignment of a time to the measured screw forward speed results, the otherwise required use of a costly and expensive Wegmeßsystems omitted on the injection molding machine ,

Die nach diesem Verfahren hergestellten Formteile weisen eine ständig gleichbleibend hohe Qualität und wesentlich geringere Formteilmasseschwankungen auf. Technologisch bedingte Gratbildungen an den Formteilen treten nicht mehr auf.The moldings produced by this process have a consistently high quality and significantly lower molding material variations. Technologically conditioned burrs on the moldings no longer occur.

Im Vergleich zu den bekannten Verfahren zur Steuerung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und des Nachdruckes zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren des weiteren durch einen geringen technisch-ökonomischen Aufwand aus.Compared to the known method for controlling the screw advance speed and the reprinting, the inventive method further characterized by a low technical and economic effort.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below by way of example.

Der Spritzzyklus wird in bekannter Weise mit dem Schließen des Werkzeuges und dem Anfahren der Spritzeinheit an das Spritzgießwerkzeug eingeleitet. Die Stellung des Schneckenkolbens vor Einspritzbeginn ist durch den an der Maschine eingestellten Dosierhub definiert.The injection cycle is initiated in a known manner with the closing of the tool and the start of the injection unit to the injection mold. The position of the worm piston before the start of injection is defined by the dosing stroke set on the machine.

Ab Einspritzbeginn bewegt sich der Schneckenkolben mit einer geringen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit in einem ersten Einspritzbereich, der vorzugsweise eine Länge von 5-10% des Gesamteinspritzweges aufweist, um eine störende Freistrahlbildung zu vermeiden. Dieser erste Einspritzbereich ist abgeschlossen, wenn der Schneckenkolben z. B. einen Endschalter erreicht, wobei dieser Endschalter mit der Einstellung des Dosierhubes gekoppelt ist, um bei einer Verstellung des Dosierhubes eine konstante Länge des ersten Einspritzbereiches zu gewährleisten.From the start of injection, the screw piston moves at a low screw forward speed in a first injection region, which preferably has a length of 5-10% of the total injection path, in order to avoid disturbing free jet formation. This first injection area is completed when the screw piston z. B. reaches a limit switch, said limit switch is coupled to the setting of Dosierhubes to ensure an adjustment of the metering a constant length of the first injection area.

Im sich anschließenden zweiten Einspritzbereich, für den die Soll-Schneckenvorlaufgeschwindigkeit an der Spritzgießmaschine im Rahmen des Stellbereiches beliebig eingestellt werden kann—zur Erzielung einer hohen Formteilqualität aber vorzugsweise hoch eingestellt wird — erfolgt innerhalb eines z. B. durch Endschalter vorgegebenen Wegabschnittes eine Messung der sich tatsächlich einstellenden Schneckenvorlaufgeschwindigkeit, bzw. einer ihr proportionalen Größe, wie z. B. die zum Durchfahren des Meßweges benötigte Zeit, eine beim Durchfahren des Meßweges mit einemn Impulszähler bestimmte Impulsanzahl oder die im Meßbereich erzeugte Spannung eines Meßgrößenwandlers. Nachfolgend wird dem Meßergebnis eine Zeit zugeordnet, in der die Schnecke im Anschluß an den zweiten Einspritzbereich mit unveränderter, vorzugsweise hoher Vorlaufgeschwindigkeit einen Nachlaufweg zurücklegt.In the subsequent second injection area, for which the desired screw advance speed can be set as desired on the injection molding machine within the setting range-in order to achieve a high quality of the molded part but is preferably set high-takes place within a z. B. by limit switch predetermined path portion, a measurement of actually adjusting screw forward speed, or a proportional size, such. B. the time required to travel through the measuring path, a certain number of pulses when passing through the measuring path with a pulse counter or the voltage generated in the measuring range of a Meßgrößenwandlers. Subsequently, the measurement result is assigned a time in which the worm following the second injection region travels with an unchanged, preferably high flow speed, a trailing path.

Dabei ist die Zuordnung der Zeit zur gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit durch einen vorgegebenen mathematischen Zusammenhang t = f(v) definiert. Dieser mathematische Zusammenhang wird für eine bestimmte Verarbeitungsaufgabe beim Einrichten der Spritzgießmaschine einmalig ermittelt.The assignment of the time to the measured screw forward speed is defined by a given mathematical relationship t = f (v). This mathematical relationship is determined once for a specific processing task when setting up the injection molding machine.

Dabei soll der sich durch die genannte Zuordnung ergebende Nachlaufweg bei hoher Schneckenvorlaufgeschwindigkeit klein und niedriger Schneckenvorlaufgeschwindigkeit groß sein. Der sich ergebende Nachlaufweg soll bei maschinentechnisch maximaler Schneckenvorlaufgeschwindigkeit gleich Null und bei der maschinentechnisch geringsten Schneckenvorlaufgeschwindigkeit 5 bis 20% des Gesamteinspritzweges betragen. Die Funktion t = f(v) soll so gewählt werden, daß zwischen dem Nachlaufweg, den der Schneckenkolben in der entsprechend der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit nach der Funktion t = f(v) zugeordneten Zeit zurücklegt und der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit ein linearer Zusammenhang besteht. Nach Ablauf der, in Abhängigkeit von der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit zugeordneten Zeit, erfolgt eine Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit, so daß gegen Ende der Formfüllung der Druckanstieg im Spritzgießwerkzeug bzw. im Hydraulikzylinder gering ist, wodurch eine sichere, exakte reproduzierbare werkzeuginnendruckabhängige bzw. hydraulikdurckabhängige Umschaltung auf Nachdruck gewährleistet wird.At the same time, the overrun path resulting from the named allocation should be small at a high screw forward speed and low and at a low screw forward speed. The resulting overrun path should be at machine maximum maximum screw forward speed equal to zero and at the machine technically lowest screw forward speed 5 to 20% of the total injection path. The function t = f (v) should be selected such that there is a linear relationship between the overtravel traveled by the worm piston in the time associated with the measured worm advance velocity after the function t = f (v) and the measured worm advance velocity. After the expiration of the time associated with the measured screw advance speed, the screw advance speed is reduced, so that the pressure increase in the injection mold or in the hydraulic cylinder is low toward the end of the mold filling, thereby ensuring a reliable, exact reproducible tool pressure dependent or hydraulikdurckabhängige switching to reprinting becomes.

Die Zuordnung der Zeit zu der der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit entsprechenden Meßgröße, wie z. B. Impulsanzahl, elektrische Spannung, und die Abgabe eines Schaltsignales für die Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit nach Ablauf der zugeordneten Zeit wird durch eine Auswertelektronik vorgenommen. Dient beispielsweise die Anzahl der beim Durchfahren des Meßweges ausgezählten Impulse als Meßgröße für die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit, kann die Auswertelektronik in Form einer verdrahteten Steuerung mittels elektronischer Zählerbausteine realisiert werden.The assignment of the time to the measured screw feed rate corresponding measured variable, such. B. number of pulses, electrical voltage, and the delivery of a switching signal for the reduction of the screw feed rate after the expiry of the associated time is carried out by an electronic evaluation system. If, for example, the number of pulses counted when traversing the measuring path serves as a measured variable for the screw feed rate, the electronic evaluation unit can be realized in the form of a wired control by means of electronic counter modules.

Vorteilhafter ist die Anwendung einer programmierbaren Steuerung mitteis Mikroprozessor bzw. Mikrorechner, bei der der mathematische Zusammenhang t = f(v) als Programm eingegeben wird. Durch eine andere Verarbeitungsaufgabe erforderlich werdende Änderungen des mathematischen Zusammenhanges t = f(v) lassen sich bei Anwendung einer programmierbaren Steuerung problemlos vornehmen.More advantageous is the use of a programmable controller mitteis microprocessor or microcomputer, in which the mathematical relationship t = f (v) is entered as a program. Changes to the mathematical relationship t = f (v) required by another processing task can be easily performed using a programmable controller.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren und die damit erzielbaren Ergebnisse an einem konkreten praktischen Beispiel dargestellt werden:In the following, the method according to the invention and the results that can be achieved with it will be illustrated by a concrete practical example:

example

Mit einer Spritzgießmaschine vom Typ KuASY5000/800 werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren WC-Sitz und -Deckel aus Polystyren hergestelltWith a KuASY5000 / 800 injection molding machine, toilet seats and lids are produced from polystyrene by the process of the invention

Verfahrenstechnische Parameter: Process parameters:

Spritzdruck MPa 7,0 .Injection pressure MPa 7.0.

Nachdruck MPa 5,5Reprint MPa 5.5

Nachdruckzeit s 15Reprinting time s 15

Zylindertemperaturen ⁰C 220-250Cylinder temperatures ⁰ C 220-250

Dosierweg mm , 210Dosing path mm, 210

Schneckenvorlaufgeschwindigkeit mm/s 40Screw feed rate mm / s 40

Beim Einrichten der Spritzgießmaschine ergab sich, daß bei der vorliegenden Verarbeitungsaufgabe für das exakte Funktionieren der hydraulikdruckabhängigen Umschaltung auf Nachdruck bei maschinentechnisch minimalsterWhen setting up the injection molding machine it was found that in the present processing task for the exact functioning of the hydraulic pressure-dependent switching to reprint at machine technically minimal

Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich von 5 ein Nachlaufweg von 30 mm Länge erforderlich ist.Screw advance speed in the second injection range of 5 a follow-up distance of 30 mm in length is required.

Bei maschinentechnisch maximaler Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich von 125 macht sichWith machine technology maximum screw advance speed in the second injection range of 125 makes itself

die Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit unmittelbar nach Durchfahren des zweiten Einspritzbereiches erforderlich, d.h. der Nachlaufweg ist gleich Null.the reduction of the screw advance speed immediately after passing through the second injection area is required, i. the overtravel is equal to zero.

Beim Einrichten der Spritzgießmaschine zeigte sich ferner, daß im Bereich zwischen minimaler und maximaler Schneckenvoriaufgeschwindigkeit zwischen der erforderlichen Länge des Nachlaufweges, in dem der Schneckenkolben mit unveränderter Geschwindigkeit bewegt wird, und der gemessenen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit eine lineare Abhängigkeit besteht.When setting up the injection molding machine it was further found that in the range between minimum and maximum screw advance speed there is a linear dependence between the required length of the overrun path in which the screw piston is moved at unvaried speed and the measured screw advancing speed.

Somit ergibt sich für den Zusammenhang Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich und dem erforderlichen Nachlaufweg im Bereich zwischen minimaler und maximaler Schneckenvorlaufgeschwindigkeit folgende mathematische Beziehung:Thus, the relationship between the screw feed rate in the second injection range and the required follow-up distance in the range between minimum and maximum screw feed rate is given by the following mathematical relationship:

S =-0,25· v +31,25 (1)S = -0.25 · v +31.25 (1)

s... Nachlaufweg (mm)s ... overtravel (mm)

v... Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich (mm"¹)v ... screw feed rate in the second injection range (mm " ¹ )

Aus obiger Beziehung für den erforderlichen Nachlaufweg wird folgender mathematischer Zusammenhang zwischen Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und der Zeit erhalten, in der der Schneckenkolben mit unveränderter Geschwindigkeit den Nachlaufweg durchfährt, und nach deren Ablauf die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit reduziert wird, um den Druckanstieg im Spritzgießwerkzeug bzw. Hydraulikzylinder der Spritzgießmaschine gegen Ende der Formfüllung gering zu halten und somit ständig die Voraussetzung für ein druckabhängiges Umschalten auf Nachdruck zu gewährleisten:From the above relationship for the required trailing path, the following mathematical relationship between the screw advancing speed and the time is obtained in which the uninterrupted speed of the screw piston passes the Nachlaufweg, and after the expiration of the screw advancing speed is reduced, the pressure increase in the injection mold or hydraulic cylinder of the injection molding machine towards the end To keep the mold filling low and thus constantly to ensure the condition for a pressure-dependent switching to reprinting:

t = 31,25-v"¹-0,25 (2)t = 31.25-v " ¹ -0.25 (2)

t... Zeit, in der der Schneckenkolben mit unveränderter Geschwindigkeit den Nachlaufweg zurücklegt undt ... time in which the worm piston travels the trailing path with unchanged speed and

nach Ablauf die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit reduziert wird (s) ν... Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich (mm s^-1)after the screw advance speed is reduced (s) ν ... screw feed rate in the second injection range (mm s ^-1 )

Entsprechend dieses mathematischen Zusammenhanges wird in den Programmspeicher eines Mikrorechnerbausteines eine Folge von Anweisungen eingegeben.In accordance with this mathematical relationship, a sequence of instructions is entered into the program memory of a microcomputer module.

Somit ist es möglich, daß nach Umwandlung der Meßgröße für die gemessene Schneckenvorlaufgeschwindigkeit im zweiten Einspritzbereich in ein rechnerverständliches Eingangssignal, mittels Mikrorechner die Zeit bestimmt wird, in der der Schneckenkolben im Anschluß an den zweiten Einspritzbereich mit unveränderter Geschwindigkeit einen Nachlaufweg zurücklegt. Nach Ablauf der Zeit gibt der Mikrorechner ein Signal aus, daß eine Reduzierung der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit bewirkt.Thus, it is possible that after conversion of the measured variable for the measured screw forward speed in the second injection range in a computer-readable input signal, the time is determined by means of microcomputer, in which the screw piston travels to the second injection range with unchanged speed a tracking distance. After the time has elapsed, the microcomputer outputs a signal that causes a reduction in the screw advance speed.

Im betrachteten Beispiel wird im zweiten Einspritzbereich eine Schneckenvorlaufgeschwindigkeit von 40mm s~¹ gemessen.In the example considered, a screw feed rate of 40 mm s ^{-1 is} measured in the second injection range.

Nach Gleichung (2) ergibt sich für diese Schneckenvorlaufgeschwindigkeit eine Zeit von 0,53s, in der sich der Schneckenkolben im Anschluß an den zweiten Einspritzbereich mit der unveränderten Schneckenvorlaufgeschwindigkeit von 40mm s"¹ weiterbewegt. Nach Ablauf der Zeit von 0,53s wird die Vorlaufgeschwindigkeit des Schneckenkolbens reduziert, um den Druckanstieg im Spritzgießwerkzeug bzw. im Hydraulikzylinder der Spritzgießmaschine gering zu halten. Der resultierende Nachlaufweg beträgt in diesem Beispiel 21,2mm.According to equation (2), for this screw advance speed there is a time of 0.53 seconds in which the screw piston continues to move at the unchanged screw advance speed of 40 mm s ^-1 after the second injection region has run in. After the time of 0.53 s has elapsed, the forward speed is increased In order to minimize the pressure increase in the injection mold or in the hydraulic cylinder of the injection molding machine, the resulting follow-up travel is 21.2 mm in this example.

In der Praxis auftretende Schwankungen der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit von Zyklus zu Zyklus sowie Abweichungen der tatsächlich sich einstellenden Schneckenvorlaufgeschwindigkeit von dem an der Spritzgießmaschine eingestellten Sollwert werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfaßt.In practice occurring fluctuations of the screw feed rate from cycle to cycle and deviations of the actual self-adjusting screw feed rate from the target value set on the injection molding machine are detected by the method according to the invention.

Ferner wirkt sich eine z. B. technologisch begründete Änderung der Soll-Schneckenvorlaufgeschwindigkeit nicht nachteilig auf die exakte Funktionsweise der werkzeuginnen- bzw. hydraulikdruckabhängigen Umschaltung auf Nachdruck aus. In jedem Fall wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, die im zweiten Einspritzbereich vorzugsweise hohe Schneckenvorlaufgeschwindigkeit nach Zurücklegen des jeweils ermittelten Nachlaufweges reduziert, d. h. die Geschwindigkeitsreduzierung erfolgt nicht zu zeitig, was zu Einfallstellen bzw. nicht ausgespritzten Formteilen führen kann und nicht zu spät, was Überspritzungen des Werkzeuges durch Überfahren des Umschaltdruckes auf Nachdruck zur Folge hätten.Furthermore, a z. B. technologically justified change in the desired screw forward speed is not detrimental to the exact operation of the tool inside or hydraulikdruckabhängigen switching to emphasis from. In any case, by the method according to the invention, which preferably reduces high screw forward speed in the second injection region after covering the respectively determined overtravel distance, ie. H. the speed reduction does not occur too early, which can lead to sink marks or not ejected moldings and not too late, which would have over-spraying of the tool by overriding the switching pressure to reprint result.

Comparative example

Wie im erfindungsgemäßen Beispiel werden mit einer Spritzgießmaschine vom Typ KuASY 5000/800 WC-Sitz und Deckel aus Polystyren bei gleichen verfahrenstechnischen Parametern hergestellt.As in the example according to the invention, a KuSY 5000/800 injection molding machine is used to produce a toilet seat and a lid made of polystyrene with the same process parameters.

Bei diesem Beispiel erfolgt die Umschaltung auf Nachdruck hydraulikdruckabhängig nach der bisher bekannten Verfahrensweise.In this example, the switchover to reprint hydraulic pressure depending on the previously known procedure.

Nach diesen beiden Verfahren wurden folgende Ergebnisse erzielt:After these two methods, the following results were obtained:

erfindungsgemäßes Vergleichs-Verfahren beispielInventive comparison method, for example

Gratmasse am Formteil¹¹ (g) konst. 0 0...5Burr on molding ¹¹ (g) const. 0 0 ... 5

Formteilmasse ¹⁾(g) 1325-1327 1330-1340Molding compound ¹⁾ (g) 1325-1327 1330-1340

Häufigkeit der technologischen NachstellungenFrequency of technological adjustments

des Einspritzregimes keine ca. alle 3,5 hthe injection regime no about every 3.5 h

Ausschuß % 0,7 1,2Committee% 0.7 1.2

¹¹ Ermittelt über einen Zeitraum von 72 h ¹¹ Determined over a period of 72 hours

Wie die Ergebnisse der beiden Beispiele zeigen, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die Wirtschaftlichkeit des Spritzgießens weiter verbessert, was vor allem darin zum Ausdruck kommt, daß durch eine höhere Fertigungskonstanz erhebliche Materialeinsparungen erzielt werden. Die höhere Prozeßstabilität des erfindungsgemäßen Verfahrens spiegelt sich in der Senkung der Ausschußquote durch Vermeidung von gratbehafteten bzw. nicht vollständig ausgespritzten Formteilen und in der Verringerung von erforderlichen technologischen Nachstellungen wieder. Außerdem wird dadurch der Bedienungsaufwand wesentlich reduziert.As the results of the two examples show, the economy of the injection molding is further improved by the inventive method, which is expressed above all in that considerable material savings are achieved by a higher manufacturing consistency. The higher process stability of the method according to the invention is reflected in the reduction of the reject rate by avoiding burr-shaped or incompletely molded moldings and in the reduction of required technological adjustments. In addition, the operating effort is significantly reduced.

Claims

Invention claim:

1. A method for controlling the injection process of injection molding machines, wherein prior to switching to the holding pressure phase, which is dependent on the pressure prevailing in the injection mold or, in the injection cylinder pressure, the screw forward speed is reduced, characterized in that the screw piston in a first injection area with a small screw advance speed is moved and in a second, definable injection range in which the screw advance speed can be selected as desired on the injection molding machine within the possible adjustment range and is preferably set high, the actually adjusting height of the screw advance speed or a proportional size, such as B. the time required to travel through the measuring path, is measured and the amount of the measurement result below a time is assigned, in which the screw travels to the second injection area with unchanged, preferably high forward speed a tracking distance and after completion of the overrun, in at known manner, the screw advance speed is reduced.

2. The method according to item 1, characterized in that the assignment of the time to the measured screw forward speed or a proportional size by a predetermined mathematical relationship t = f (v), which is determined once when setting up the injection molding machine is defined and a linear Relationship between the resulting follower path and the screw advance speed in the second injection range results, with a high screw advance speed results in a small follow-up path and a low screw forward speed a large follow-up path.

3. The method according to points 1 and 2, characterized in that the resulting follow-up path at machine maximum screw advance speed is zero and at the machine engine lowest screw forward speed is 5 to 20% of the total injection and the distance between the end of the test section for the screw forward speed measurement and the beginning the overtravel is adjustable.