DE10114006C2 - Kunststoffspritzgießmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Erfassung eines Einspritzdrucks von plastifiziertem Material in einem Vortriebsschneckenvorraum (V) einer Kunststoffspritzgießmaschine. Der Einspritzdruck wird mit Hilfe von eine Verformung erfassenden Elementen (D), wie beispielsweise Dehnungsmessstreifen oder piezoelektrischen Elementen, die an vom Einspritzdruck beeinflussten Maschinenelementen angebracht werden, ermittelt, wobei eine Differenzsignalmessung vorteilhaft einsetzbar ist. Als Maschinenelementorte zur Ausdehnung kommen beispielsweise das Schneckengehäuse (SG), die Vortriebsschnecke (VS) sowie zusätzliche an der Kunststoffspritzgießmaschine angebrachte Verbindungselemente in Frage.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffspritzgieß­ maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Kunststoffspritzgießmaschine ist beispielswei­ se aus der DE 36 12 439 C3 bekannt. Ähnliche Kunststoff­ spritzgießmaschinen sind beispielsweise der EP 0 331 735 A1, der EP 0 230 488 A2, der WO-A-97/02941 oder der US-A-5,494 427 zu entnehmen. Auch in der älteren, nicht vorveröffent­ lichten EP 1 151 843 A1 ist eine derartige Kunststoffspritz­ gießmaschine beschrieben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Kunststoffspritzgießmaschine derart auszuges­ talten, dass die Erfassung des Einspritzdruckes auf einfache, kostengünstige und zuverlässige Weise möglich ist.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kunststoffspritz­ gießmaschine durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei zei­ gen:

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Kunststoffspritz­ gießmaschine mit einem eine Verformung erfassenden Element,

Fig. 2 ein Schaubild einer Motoreinheit mit Flansch zum Schneckengehäuse und

Fig. 3 beispielhafte Ausführungsformen zur Erfassung des Einspritzdrucks.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist in Form eines prinzipiel­ len Schaubildes der Aufbau einer Kunststoffspritzgießmaschine mit einem eine Verformung erfassenden Element D gezeigt, bei­ spielsweise einem Dehnungsmessstreifen oder einem piezoelekt­ rischen Element. Dabei sind das Schneckengehäuse SG, der Trichter T und die Formteile FT1 und FT2 in Schnittdarstel­ lung zur Ansicht gebracht. Eine Motoreinheit M mit zugehöri­ gem Flansch F wird in Seitendraufsicht gezeigt, da deren in­ nenliegende Elemente zur Erläuterung der Erfindung nicht wei­ ter notwendig sind.

Ein Kunststoffgranulat, das der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, wird in den Trichter T eingefüllt und gelangt über eine Öffnung in das Schneckengehäuse SG. Die Vortriebsschnecke VS, die schraubenförmig ausgebildet ist, wird durch die Motoreinheit M mit zugehörigem Flansch F ange­ trieben und fördert das Kunststoffgranulat in den Vortriebs­ schneckenvorraum V. Entlang dem Schneckengehäuse SG in Achs­ richtung befinden sich üblicherweise Heizstrecken, die dazu beitragen, dass das Kunststoffgranulat im Vortriebsschnecken­ vorraum V in plastifizierter Form vorliegt. Die Heizstrecken sind in der vereinfachten Darstellung der Kunststoffspritz­ gießmaschine gemäß Fig. 1 nicht dargestellt. Das plastifizier­ te und fließfähige Kunststoffmaterial wird aus der düsenför­ migen Öffnung des Schneckengehäuses SG in eine Kunststoff­ spritzgießform eingebracht, die aus den Formteilen FT1 und FT2 besteht.

Das fließfähige plastifizierte Kunststoffmaterial erstarrt in der Kunststoffspritzgießform und kann nach dem Erstarrungs­ vorgang durch Auseinanderbewegen der Formteile FT1 und FT2 aus der Form gelöst werden. Während des Erstarrungsvorgangs schrumpft das in der Form befindliche Kunststoffmaterial, so dass aus dem Vortriebsschneckenvorraum V weiteres Kunststoff­ material eingebracht werden muss.

Während der gesamten Produktionsphase ist der Druck von Inte­ resse, der beispielsweise im Vortriebsschneckenraum V auf die Kunststoffmasse einwirkt. Der Druck kann mit Hilfe des Ele­ ments D abgeleitet werden. Der im Vortriebsschneckenvorraum V vorliegende Staudruck führt unter anderem dazu, dass sich das Schneckengehäuse SG in axialer Richtung ausdehnt.

Das Schneckengehäuse SG ist an dem Seitenteil S1 des Flan­ sches F mit Hilfe der Schrauben SCH1 und SCH2 befestigt. Der Flansch F ist U-förmig ausgebildet und achsumlaufend. Zur Be­ festigung des Flansches F mit dem Schneckengehäuse SG als auch mit der Motoreinheit M sind weitere Verbindungsstellen, vorzugsweise Schraubverbindungen, vorgesehen, die der Über­ sichtlichkeit halber in der Darstellung gemäß Fig. 1 nicht dargestellt sind.

In der achsumlaufenden U-förmigen Vertiefung des Flansches F ist das Element D angeordnet, das bei vorliegendem Staudruck im Vortriebsschneckenvorraum V in Achsrichtung der Vortriebs­ schnecke VS über das Schneckengehäuse SG und den Flansch F gedehnt wird. Das Element D ist somit bei Befestigung gemäß Fig. 1 in der Lage, ein vom Einspritzdruck abhängiges elektri­ sches Signal zu generieren.

Gemäß Fig. 2 sind in dem Flansch F bzw. den Seitenteilen S1 und S2 sind Bohrungen B vorgesehen, durch die beispielsweise mittels Schrauben eine Verbindung zu weiteren Maschinenele­ menten der Kunststoffspritzgießmaschine, insbesondere dem Schneckengehäuse SG und der Motoreinheit M, vornehmbar ist. Von den Bohrungen B ist der Übersichtlichkeit halber nur eine bezeichnet.

Weiterhin zu erkennen ist ein Achseingriff AE mit eingebrach­ ten Nocken N, um eine Antriebskraft von der Motoreinheit M auf die Vortriebsschnecke VS zu übertragen. Von den um die Achseinheit AE ringförmig verlaufenden Nocken N ist der Über­ sichtlichkeit halber nur eine bezeichnet.

An der in Fig. 3 dargestellten Messstelle ME3, die durch einen beidseitig eingespannten und mit dem Element D versehenen Messstab ST2 gekennzeichnet ist, wird die Ausdehnung bzw. Stauchung eines zusätzlich an der Kunststoffspritzgießmaschi­ ne angebrachten Verbindungselementes, nämlich des Messstabs ST2, erfasst. Die Messstelle ME3 verbindet zwei sich ausdeh­ nende Maschinenelementpunkte über den Messstab ST2, und zwar die Seitenteile S1 und S2 des Flansches F. Aus Symmetriegrün­ den ist eine Anbringung mehrerer gleichartiger Messstellen ME3 naheliegend.

Claims (7)

1. Kunststoffspritzgießmaschine mit einem Schneckengehäuse (SG) und einer darin angeordneten Vortriebsschnecke (VS), die von einer Motoreinheit (M) antreibbar ist, sowie mindestens einem eine Verformung erfassenden Element (D), mittels dessen ein elektrisches Signal generierbar ist, das von einem in ei­ nem Vortriebsschneckenvorraum (V) herrschenden Einspritzdruck abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (M) mit dem Schneckengehäuse (SG) über einen Flansch (F) verbunden ist und dass das Element (D) am Flansch (F) befestigt ist.

2. Kunststoffspritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (M) an dem dem Vortriebsschneckenvor­ raum (V) abgewandten Ende des Schneckengehäuses (SG) angeord­ net ist und dass die Motorwelle einen Achseingriff (AE) auf­ weist, um eine Antriebskraft von der Motoreinheit (M) auf die Vortriebsschnecke (VS) zu übertragen.

3. Kunststoffspritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Elements (D) eine Ausdehnung, Stauchung und/oder Torsion des Flansches (F) parallel zur Achsrichtung der Vortriebsschnecke (VS) erfassbar ist.

4. Kunststoffspritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Elements (D) eine Ausdehnung und/oder Stau­ chung des Flansches (F) radial zur Achsrichtung der Vor­ triebsschnecke (VS) erfassbar ist.

5. Kunststoffspritzgießmaschine nach nach einem der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (D) als Dehnungsmessstreifen oder als piezo­ elektrisches Element ausgebildet ist.

6. Kunststoffspritzgießmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein weiteres eine Verformung erfassendes Element (D) aufweist, das ebenfalls am Flansch (F) befestigt ist und mittels dessen ebenfalls ein elektrisches Signal ge­ nerierbar ist, das vom Einspritzdruck abhängig ist.

7. Kunststoffspritzgießmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Elementen (D) generierbaren elektrischen Signale für eine Differenzsignalmessung verwendbar sind.