DE102006009808B3

DE102006009808B3 - Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen

Info

Publication number: DE102006009808B3
Application number: DE200610009808
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Erich Ander
Original assignee: Hasco Hasenclever GmbH and Co KG
Current assignee: Hasco Hasenclever GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2026-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen, mit mindestens einer Schmelzeführung, wie Heißkanal (17) oder Düse (15), zum Zuführen und Verteilen der Schmelze und mit mindestens einem elektrischen Aktor (15, 17), wie elektrische Heizung, und/oder mit mindestens einem elektrischen Sensor, wie Messfühler (16), sowie mit einer den Aktor (15, 17) und den Sensor (16) beaufschlagenden Steuer- und Regelvorrichtung (12), die der Form (11) zugeordnet ist, wobei jeder Aktor (15, 17) und jeder Sensor (16) mittels eines aus elektrischen Leitungen (13, 14, 25, 26) bestehenden Leitungssystems mit der Steuer- und Regelvorrichtung (12) verbunden ist. DOLLAR A Die Besonderheit besteht darin, dass das Leitungssystem wenigstens bereichsweise zu einem innerhalb der Werkzeugform (10) angeordneten Bussystem (13, 14, 27) zusammengefasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Werkzeugform ist aus der EP 0 287 597 B1 bekannt. Die Werkzeugform ist mit einem Verteilerkanal für die Schmelze versehen. Vom Verteilerkanal wird die Schmelze über Angussdüsen dem Formhohlraum zugeführt. Heizelemente im Verteilerkanal sowie ein Heizband und Heizeinrichtungen in den Düsen dienen dem Erwärmen der Schmelze. Eine Temperierung kann erfolgen, indem ein Temperiermittel über eine Temperiermittelzufuhr der Form zugeleitet wird. Mittels Temperaturfühlern im Verteilerkanal, in den Düsen sowie im Temperiermittel kann die Temperatur gemessen werden. Sämtliche Heizeinrichtungen, wie die Heizelemente, das Heizband, sowie die Heizeinrichtung in den Düsen, das Magnetventil für die Temperiermittelzufuhr und die Temperaturfühler sind über separate, im Innern der Werkzeugform verlegte elektrische Leitungen mit einer Steckerkupplung elektrisch leitend verbunden. Über die Steckerkupplung erfolgt der elektrische Anschluss an eine Regeleinrichtung. Die Temperatur wird von den Messfühlern aufgenommen und an die Regeleinrichtung übermittelt, welche die Heizung bzw. das Temperiermittel in Abhängigkeit der Messwerte regelt.

Der Aufbau der Werkzeugform ist bei dem Gegenstand der EP 0 287 597 B1 aufwändig, so dass ein Verbesserungsbedarf besteht.

Aus der DE 198 18 131 A1 ist ein Mehrkreistemperiersystem zur Temperierung von Verbrauchern, insbesondere von Werkzeugen für die Spritzgusstechnik, bekannt. An Temperierkanäle der Verbraucher sind Temperiergeräte anschließbar, die Kühlmittelanschluss, Elektroanschluss, Umpumpeinrichtung, Heizung, Kühlung und Regelung für jeden Temperierkreis bzw. -kanal umfassen. Das Temperiersystem ist modulartig aufgebaut und weist Temperiergerät-Hydraulikeinheiten, Temperiergerät-Elektroeinheiten, einen Hydraulikbus für Zu- und Ableitung von Temperiermittel sowie einen Elektrobus auf. Mehrere Temperiergerät-Elektroeinheiten sind leicht lösbar mit dem Elektrobus, beispielsweise über Steckkupplungen, verbindbar. Die Temperiergerät-Elektroeinheiten sind über Anschlusskabel mit den Temperiergerät-Hydraulikeinheiten verbindbar. Die Temperiergerät-Hydraulikeinheiten wiederum sind leicht lösbar an den Hydraulikbus ankoppelbar.

Der Hydraulikbus ist gemäß der DE 198 18 131 A1 nahe am Verbraucher befestigt. Der Elektrobus kann ebenfalls nahe am Verbraucher oder auch an einem vom Verbraucher entfernten Ort, beispielsweise zentral in einer Steuerzentrale installiert werden. Der Aufbau einer Werkzeugform wird mittels des Gegenstandes der DE 198 18 131 A1 jedoch nicht einfacher.

Aus der DE 44 44 092 C2 ist ein Verfahren zum Temperieren einer Spritzgießform bekannt, wobei für die Kühlung und Heizung jeweils gesonderte Steuerungen mit jeweils einem gesonderten Prozessor vorgesehen sind. Die Steuerungen sind über einen Datenbus miteinander verbunden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Wärmemengen in den einzelnen Formbereichen gemessen und die Messwerte an die Steuerung der Kühlkanäle übermittelt, welche die Kühlmittelmengen in Abhängigkeit der ermittelten Wärmemengen für den jeweils darauf folgenden Zyklus steuert.

In der WO 98/34773 ist ein Datenübertragungssystem für Spritzgießformen beschrieben. Ein Prozessor wandelt analoge Signale, die von in der Form angeordneten Sensoren abgegeben werden, in digitale Signale um und leitet diese an einen Empfänger weiter, der mit einem Regler verbunden ist.

Ausgehend von dem erstgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Spritzgießvorrichtung zu schaffen, die einfacher aufgebaut ist und eine leichtere Montage, Wartung und Instandhaltung erlaubt.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere mit den kennzeichnenden Merkmalen.

Ein elektrischer Aktor im Sinne der Erfindung kann ein Leistungsspannungsteil sein. Ein solches Leistungsspannungsteil ist ein elektrischer Verbraucher, wie beispielsweise eine Heizung oder ein Magnetventil. Ein e lektrischer Sensor kann ein Signalspannungsteil, beispielsweise ein Messfühler, sein.

Das Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass jeder Aktor und jeder Sensor an eine Busleitung angeschlossen ist, die zumindest teilweise innerhalb der Werkzeugform, beispielsweise innerhalb des Heißkanals verlegt ist, und mit einer außerhalb der Werkzeugform angeordneten Steuer- und Regeleinheit verbunden ist. Die Aktoren und Sensoren sind also nicht mehr über eine Vielzahl separater elektrischer Leitungen mit der Regeleinrichtung oder einem außen an der Werkzeugform angeordneten zentralen Stecker verbunden. Das Bussystem kann mehrere Busleitungen aufweisen, die mit der Steuer- und Regeleinheit verbunden sind.

Vorteil der Erfindung ist, dass der Verkabelungsaufwand erheblich verringert wird, da die elektrischen Leitungen der Aktoren sowie der Sensoren zum Anschluss an das Bussystem nur noch verhältnismäßig kurz sind. Der benötigte Platzbedarf in der Form für die Verdrahtung der Aktoren und der Sensoren ist bei dem Gegenstand der Erfindung deutlich reduziert. Zur Reparatur eines Aktors oder Sensors ist es nicht mehr notwendig, die gesamte Verdrahtung bis zum Zentralstecker zu demontieren. Es ist nun möglich, lediglich die Verbindung zur Busleitung zu trennen. Auch eine Demontage bei Reparaturen oder Defekten der Aktoren bzw. der Sensoren wird damit erheblich einfacher. Der gesamte Reparatur- und Wartungsaufwand wird mittels der erfindungsgemäßen Lösung daher erheblich vereinfacht.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Bussystem wenigstens teilweise im Heißkanal der Werkzeugform angeordnet. Das Bussystem kann auf diese Weise nahe an den Sensoren und Aktoren angeordnet werden, die zur Temperierung der Schmelze im Heißkanal vorgesehen sind. Auf diese Weise kann der Verkabelungsaufwand sehr gering gehalten werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist für Mess- und Steuersignale jeweils eine separate Busleitung vorgesehen. Es ist daher möglich, die Busleitung in Bezug auf die der Busleitung zugeordneten Signale zu optimieren. Zur Übertragung der Steuersignale können beispielsweise andere Leitungen vor gesehen sein als zur Übertragung der Messsignale. Die Leistungsspannung kann nämlich beispielsweise 220 V bis 250 V betragen, während die Signalspannung beispielsweise eine Kleinstspannung von nur wenigen Millivolt sein kann. Zudem können die Leitungen unterschiedliche Materialien aufweisen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Mess- und Steuersignale mittels unterschiedlicher Übertragungstechniken zu übermitteln. Bei unterschiedlichen Busleitungen für Mess- und Steuersignale besteht nicht die Gefahr, dass die Messsignale von den Steuersignalen gestört werden und umgekehrt. Durch Verwendung separater Busleitungen für Mess- und Steuersignale ist es nicht notwendig, Mess- und Steuersignale beispielsweise durch Frequenzüberlagerung zu versenden und anschließend die Messsignale von den Steuersignalen zu trennen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine gemeinsame Busleitung für Mess- und Steuersignale vorgesehen, wobei die Messsignale bezüglich der Steuersignale unterschiedliche Frequenzen aufweisen. In diesem Fall müssen für Mess- und Steuersignale keine getrennten Leitungen vorgesehen werden. Der Verkabelungsaufwand wird deshalb mit Hilfe dieser Ausführungsform reduziert. Auch der für die Verkabelung in der Form vorgesehene Raumbedarf wird mit Hilfe dieser Ausführungsform verringert. Diese Ausführungsform macht es jedoch erforderlich, die mittels einer Leitung übermittelten Mess- und Steuersignale anschließend zu trennen. Das ist mit der Methode der Power Line Communication (PLC) möglich, bei der Mess- und Steuersignale auf unterschiedlichen Frequenzen durch Frequenzüberlagerung übermittelt werden.

Einer weiteren Ausführungsform gemäß weist die Busleitung wenigstens ein Anschlusselement auf, welches mit wenigstens einem Steckkontakt zum Anschluss eines Aktors und/oder eines Sensors versehen ist und/oder mit wenigstens einem Steckkontakt zum Anschluss einer Busleitung versehen ist, wobei das Anschlusselement eine Schaltungsvorrichtung aufweist, mit der jedes Signal des Bussystems einem Aktor oder einem Sensor zugeordnet werden kann. Mittels des Anschlusselements können die Aktoren und die Sensoren besonders einfach an die Busleitung angeschlossen werden bzw. wieder davon getrennt werden. Es wird damit überflüssig, dass die Montage bzw.

Demontage von erfahrenen Fachkräften vorgenommen wird. Bei der Montage, Wartung und Instandhaltung der Spritzgießform werden damit Kosten eingespart.

Die Kanalisierung, d.h. die Zuordnung der Signale zwischen der wenigstens einen Busleitung und den Aktoren/Sensoren, kann durch eine mit einer Schaltungselektronik versehene Schaltungsvorrichtung des Anschlusselements erfolgen. Zudem besteht mit dem Anschlusselement die Möglichkeit, unabhängig von der Steuer- und Regelvorrichtung eine dezentrale Regelung der Aktoren und Sensoren vorzunehmen.

Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß, ist die Schaltung des Anschlusselements einem Schaltungsträger zugeordnet. Die Schaltung des Anschlusselements kann von Leiterbahnen gebildet sein, die auf dem Schaltungsträger angeordnet sind. Die Schaltung kann auf diese Weise maschinell gefertigt werden und ist in sehr kleiner Baugröße fertigbar, so dass auch das Anschlusselement lediglich eine geringe Baugröße aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen wenigstens eine Leitung zum Anschluss eines Aktors und/oder wenigstens eine Leitung zum Anschluss eines Sensors und/oder wenigstens eine Busleitung ein primäres Kupplungsteil auf, welches mit einem sekundären Kupplungsteil des Anschlusselements zusammenwirkt. Mittels der Kupplungsteile werden die Kontakte kraft- oder formschlüssig verbunden. Bei einer gemeinsamen Busleitung für Mess- und Steuersignale kann das Anschlusselement Steckkontakte aufweisen, an die sowohl Steckkontakte von Aktoren als auch von Sensoren anschließbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zusammenwirkenden primären und sekundären Kupplungsteile zum Anschluss der Leitungen der Aktoren, der Leitungen der Sensoren sowie der Busleitungen jeweils unterschiedlich ausgebildet. Bei separaten Busleitungen für Mess- und Steuersignale kann das Anschlusselement verschieden geformte Steckkontakte aufweisen, die entweder mit Aktoren oder mit Sensoren zusammenwirken. Die primären und sekundären Kupplungsteile können beispielsweise formschlüssig zu sammenwirken. Das primäre Kupplungsteil eines Aktors passt dann nicht in ein sekundäres Kupplungsteil eines Sensors. Ebenso passt das primäre Kupplungsteil eines Sensors nicht in das sekundäre Kupplungsteil eines Aktors. Alternativ könnten die Steckkontakte unterschiedliche farbige Markierungen aufweisen, so dass die Zugehörigkeit der Steckkontakte sofort erkennbar ist. Auf diese Weise kann es nicht versehentlich zu Vertauschungen der Anschlüsse kommen, was die Beschädigung eines Bauteils zur Folge haben könnte.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das wenigstens eine Anschlusselement den Aktoren und/oder den Sensoren benachbart angeordnet. Auf diese Weise muss die Verbindungsleitung vom Aktor bzw. Sensor zur Steckverbindung nur sehr kurz sein. Der Verdrahtungsaufwand zwischen den einzelnen Aktoren bzw. Sensoren und der Busleitung wird daher gering gehalten. Auch mittels dieser Ausführungsform wird der erforderliche Stauraum für die Verdrahtung vermindert. Bei großer Temperaturbelastung im Bereich der Aktoren/Sensoren kann das Anschlusselement gemäß einer weiteren Ausführungsform entfernt von den Aktoren/Sensoren angeordnet sein. Auf diese Weise wird das Anschlusselement thermisch geringer belastet.

Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß kann die Form rasterartig eingeteilt sein, wobei die Anschlusselemente standardisiert an bestimmten Rasterpunkten angeordnet werden können.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktor von einer Düsenheizung, einer Heißkanalheizung, einem Magnetventil oder einer Formtemperierung gebildet. Der Sensor kann beispielsweise von einem Thermoelement oder einem Druckaufnehmer gebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind dem Zentralstecker Umwandlungsmittel zugeordnet, mittels welcher die Signale eines Feldbusstandards in Signale eines anderen Feldbusstandards konvertierbar sind.

Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß ist das Bussystem von einem Feldbussytem, wie CAN (Controller Area Network)-Bus, Profibus, Interbus, ControlNet oder Fieldbus Foundation gebildet. Der CAN-Bus hat bei spielsweise den Vorteil, dass sich eine große Anzahl von Standards herausgebildet hat, an die sich viele Hersteller halten. Die Kompatibilität zu angeschlossenen Einheiten ist damit gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bussystem wenigstens teilweise einer Kühlleitung benachbart angeordnet. Die Temperaturbelastung des Bussystems ist auf diese Weise geringer.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf den Heißkanal einer erfindungsgemäßen Werkzeugform,

2 eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Ausschnitts in 1,

3 in Anlehnung an 1 eine andere Anordnung der Busleitungen,

4 in Anlehnung an 1 eine alternative Ausführungsform des Heißkanals mit unterschiedlicher Anordnung der Busleitungen und unterschiedlicher Ausbildung der Anschlusselemente,

5 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V in 1,

6 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie VI-VI in 1,

7 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugform und

8 eine Draufsicht auf einen Heißkanal aus dem Stand der Technik.

In den Zeichnungen ist eine Werkzeugform insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Gleiche Bezugsziffern in den unterschiedlichen Figuren bezeichnen entsprechende Teile.

Gemäß 7 weist die Werkzeugform 10 einen lediglich durch Strichlinien angedeuteten Heißkanal 11, eine Steuer- und Regeleinheit 12 sowie zwei jeweils zweiadrige Busleitungen 13 und 14 auf, wobei die Busleitung 13 zur Übermittlung von Steuersignalen und die Busleitung 14 zur Übermittlung von Messsignalen vorgesehen ist. Die Leistungsspannung beträgt beispielsweise zwischen 220 und 250 Volt, die Signalspannung liegt nur im Millivoltbereich.

Der Heißkanal 11 weist Düsen 20 mit einer Düsenheizung 15 und einem Messfühler 16 auf. Im Heißkanal 11 sind darüber hinaus Heißkanalheizungen 17 angeordnet, deren Funktion im Folgenden näher erläutert wird. Die Düsenheizungen 15 und Heißkanalheizungen 17 sind Aktoren, die Messfühler 16 sind Sensoren im Sinne der Erfindung. Zur Steuerung der Aktoren und der Sensoren dient die Steuer- und Regeleinheit 12, welche separat von der Form angeordnet ist.

Mittels des Heißkanals 11 wird die der Werkzeugform 10 zugeführte Kunststoff-Schmelze verteilt und den Düsen 20 zugeleitet. Über die Düsen 20 wird die Schmelze dem nicht dargestellten Formhohlraum zugeleitet. Damit die Schmelze beim Einspritzen in die Form die optimale Temperatur aufweist, kann die Schmelzetemperatur mittels der Heißkanalheizungen 17 sowie der Düsenheizungen 15 geändert werden. Dafür muss die Schmelzetemperatur im Heißkanalsystem 11 ermittelt werden. Die Düsen 20 weisen zu diesem Zweck die Messfühler 16 auf. Die Messfühler 16 nehmen die Schmelzetemperatur auf und geben den Messwert an die Steuer- und Regeleinheit 12 weiter. Die Werkzeugform 10 kann weitere nicht dargestellte Messfühler aufweisen, die beispielsweise an den Heißkanälen angeordnet sein können. Die Steuer- und Regeleinheit 12 ermittelt die Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert der Temperatur und steuert die Heißkanalheizungen 17 der Schmelzekanäle entsprechend an. Ist die Temperatur der Schmelze zu niedrig, werden die Heißkanalheizungen 17 angeschaltet.

Die Steuer- und Regeleinheit 12 ist gemäß 7 mit einem Prozessbus 41 verbunden welcher mittels einer LAN (Local Area Network)-Verbindung 43 an das Internet 44 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann mittels PC's (Personal Computer) 42, die mit dem Prozessbus 41 und dem Internet 44 verbunden sind, auf die Steuer- und Regeleinheit 12 zugegriffen werden.

Die Steuer- und Regeleinheit 12 weist eine Schnittstelle 18 für die Busleitung 13 und eine Schnittstelle 19 für die Busleitung 14 auf. Mittels eines lösbaren Zentralsteckers 22 können die heißkanalseitigen Busleitungen 13, 14 mit den regeleinheitsseitigen Busleitungen 13, 14 lösbar verbunden werden. Durch Lösen der Steckverbindung am Zentralstecker 22 kann daher beispielsweise zum Zwecke eines Wechsels der Werkzeugform 10 Letztere von der Regeleinheit 12 getrennt werden. Der Zentralstecker 22 kann beispielsweise von einer in der DE 36 33 407 C1 beschriebenen Steckverbindung gebildet sein, deren Steckverbinder es ermöglichen, innerhalb ein und derselben Steckverbindung Spannungen unterschiedlicher Höhe, wie Leistungsspannung von z.B. 220-250 V und Kleinstspannung von wenigen Millivolt, zu übertragen.

In den 1 bis 5 ist der Heißkanal 11 der Werkzeugform 10 dargestellt. Der Heißkanal 11 weist gemäß 1 eine Aussparung 23 auf, in welcher die Busleitungen 13 und 14 angeordnet sind. Der Heißkanal 11 ist mit mehreren Düsen 20 mit integrierten Düsenheizungen 15 und integrierten Messfühlern 16 versehen. Die Busleitungen 13 und 14 sind zwischen den Düsen 20 entlang geführt.

Die Busleitungen 13 und 14 weisen Anschlusselemente 27 auf. Mittels der Anschlusselemente 27 können die Düsenheizungen 15 elektrisch mit der Busleitung 13, die Messfühler 16 mit der Busleitung 14 verbunden werden. Darüber hinaus ist mittels der Anschlusselemente 27 eine Zuordnung der Signale des jeweiligen Bussystems zu einem bestimmten Aktor bzw. einem bestimmten Sensor möglich.

Jedes Anschlusselement 27 weist Steckkontakte 28, 29, 30 und 31 auf. Die Steckkontakte 28 sind zum Anschluss der Busleitung 14 und die Steckkontakte 29 zum Anschluss der Busleitung 13 vorgesehen. Die Anzahl und An ordnung der an einem Anschlusselement 27 vorgesehenen Steckkontakte 28, 29, 30 und 31 kann sich von der in den Zeichnungen dargestellten Ausführung unterscheiden. Die Steckkontakte 30 dienen dem Anschluss von Aktoren, wie Düsenheizungen 15 und Heißkanalheizungen 17 und die Steckkontakte 31 dem Anschluss von Sensoren, wie Messfühler 16.

Jedes Anschlusselement 27 der Ausführungsformen gemäß der 1 und 3 weist einen lediglich schematisch in 2 dargestellten Schaltungsträger T mit einer elektronischen Schaltung 36 auf. Leiterbahnen 37 der Schaltung 36 verbinden die Steckkontakte 28 miteinander, andere Leiterbahnen 38 verbinden die beiden Steckkontakte 29 des Anschlusselements 27.

Bei K1 ist die Busleitung 13, bei K2 die Busleitung 14 mit der Schaltung 36 elektrisch verbunden. Mittels der Schaltung 36 können die Steuersignale der Busleitung 13 einem bestimmten Steckplatz 30 und die Messsignale der Busleitung 14 einem bestimmten Steckplatz 31 zugeordnet werden.

Die Steckkontakte 28 korrespondieren mit Steckern 32 der Busleitung 13, die Steckkontakte 29 mit Steckern 33 der Busleitung 14. Die Steckkontakte 30 korrespondieren formschlüssig mit Steckern 34 einer Leitung 25 der Düsenheizung 15 und die Steckkontakte 31 korrespondieren formschlüssig mit Steckern 35 einer Leitung 26 des Messfühlers 16. Auf diese Weise können die Leitungen 13, 14, 25, 26, bei der Montage nicht versehentlich vertauscht und falsch am Anschlusselement 27 montiert werden.

Das Auswechseln eines defekten Aktors oder Sensors ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Busleitungen erheblich einfacher zu bewerkstelligen als bei den Werkzeugformen aus dem Stand der Technik. Eine Düse 20 mit Düsenheizung 15 und Messfühler 16 kann demontiert werden, indem die Stecker 34 und 35 der Leitungen 25 und 26 aus den Steckkontakten 30 und 31 des Anschlusselements 27 entfernt werden.

Endseitig müssen die Busleitungen 13, 14 beispielsweise mittels eines Abschlusswiderstandes abgeschlossen werden. An einem Ende 21 der Busleitungen 13, 14 sind in den Steckkontakten 28, 29 des Anschlusselements 27 daher nicht dargestellte Abschlusswiderstände vorgesehen. An den Steckkontakten 28, 29 können die Busleitungen 13 und 14 auch erweitert werden, so dass bei Hinzufügung von weiteren Aktoren bzw. Sensoren zur Werkzeugform der Anschluss an die Busleitung 13 bzw. 14 möglich ist.

In den 1 bis 4 sind unterschiedliche Ausführungsformen des Heißkanals 11 dargestellt. Es zeigt sich, dass die Busleitung 13 und 14 an die Anordnung der Düsen 20 bzw. anderer Aktoren und Sensoren in dem Heißkanal 11 flexibel angepasst werden kann, wobei der Aufwand für die Verdrahtung gering ist. Darüber hinaus können die Busleitungen 13, 14 im Bereich von Kühlkanälen angeordnet werden, damit die auf das Bussystem einwirkende Temperaturbelastung geringer ist.

Gemäß 3 sind die Busleitungen 13 und 14 außen an den Düsenheizungen 15 vorbeigeführt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Busleitungen 13 und 14 sowie die Anschlusselemente 27 in weniger wärmekritischen Bereichen des Heißkanals verlegt sind. Das kann bei Heißkanälen 11 eine Rolle spielen, bei denen die Wärmeentwicklung die für die Funktion der Busleitung 13 und 14 kritisch ist. Die Busleitungen 13 und 14 können, wie bereits oben erwähnt, zusätzlich im Bereich einer Kühlleitung verlegt sein. Bei der Ausführungsform gemäß 3 wird eine größere Anzahl von Anschlusselementen 27 benötigt als bei der Ausführungsform gemäß 1. Die den Düsenheizungen 15 abgewandten Steckkontakte 30 und 31 sind bei dieser Ausführungsform nicht belegt. Es werden zudem längere Busleitungen 13 und 14 benötigt als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 weisen die Anschlusselemente 27 jeweils vier Steckkontakte 30 zum Anschluss der Düsenheizungen 15 auf. Steckkontakte 31 zum Anschluss von Messfühlern 16 sind nicht vorgesehen. Alternativ bestünde jedoch die Möglichkeit, dass die Anschlusselemente 27 außer den vier Steckkontakten 30 zusätzlich weitere Steckkontakte 31 für Sensoren aufweisen.

In 8 ist ein Heißkanal gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Hier ist von dem Zentralstecker 22 zu jeder Düse 15 eine separate Leitung 25 und zu jedem Messfühler 16 eine separate Leitung 26 verlegt. Ein Vergleich insbesondere mit 1 zeigt, dass bei der Verwendung der Busleitungen gemäß der 1 bis 7 sehr viel weniger Platz zum Verstauen der Kabel in der Form vorgesehen werden muss. Die Verkabelung nimmt bei der in 8 dargestellten Werkzeugform aus dem Stand der Technik offensichtlich mehr Raum in Anspruch als bei dem erfindungsgemäßen Heißkanal 11 gemäß der 1 bis 7. Bei der Montage der Werkzeugform 11 ist daher erfindungsgemäß ein sehr viel geringerer Verdrahtungsaufwand nötig als beim Stand der Technik. Zudem ist das Auswechseln eines defekten Aktors oder Sensors bei dem Gegenstand gemäß 8 nur schwierig durchführbar, da die Leitungen 25 und 26 nur mit großem Aufwand zu demontieren sind.

Claims

Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen, mit mindestens einer Schmelzeführung, zum Zuführen und Verteilen der Schmelze und mit mindestens einem elektrischen Aktor (15, 17), und/oder mit mindestens einem elektrischen Sensor, sowie mit einer den Aktor (15, 17) und den Sensor (16) beaufschlagenden Steuer- und Regelvorrichtung (12), die der Werkzeugform (10) zugeordnet ist, wobei jeder Aktor (15, 17) und jeder Sensor (16) mittels eines aus elektrischen Leitungen (13, 14, 25, 26) bestehenden Leitungssystems mit der Steuer- und Regelvorrichtung (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem wenigstens bereichsweise zu einem innerhalb der Werkzeugform (10) angeordneten Bussystem (13, 14, 27) zusammengefasst ist.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (13, 14, 27) wenigstens teilweise in einem Heißkanal (11) als Schmelzeführung, der Werkzeugform (10) angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für Mess- und für Steuersignale jeweils eine separate Busleitung (13, 14) vorgesehen ist.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Busleitung für Mess- und Steuersignale vorgesehen ist, wobei die Messsignale bezüglich der Steuersignale unterschiedliche Frequenzen aufweisen.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (13, 14) wenigstens ein Anschlusselement (27) aufweist, welches mit wenigstens einem Kontakt (30, 31) zum Anschluss eines Aktors (15) und/oder eines Sensors (16) versehen ist, und mit wenigstens einem Kontakt (28, 29) zum Anschluss wenigstens eines Bussystems (13, 14) versehen ist, wobei das Anschlusselement (27) eine Schaltungsvorrichtung (36) aufweist, mit der jedes Signal des Bussystems (13, 14) einem Aktor (15) oder einem Sensor (16) zugeordnet werden kann.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte als Steckkontakte (28, 29, 30, 31) ausgebildet sind.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (36) des Anschlusselements (27) einem Schaltungsträger (T) zugeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Leitung (25) zum Anschluss eines Aktors (15) und/oder wenigstens eine Leitung (26) zum Anschluss eines Sensors (16) und/oder wenigstens eine Busleitung (13, 14) einen primären Steckkontakt (32, 33, 34, 35) aufweisen, welcher mit einem sekundären Steckkontakt (28, 29, 30, 31) des Anschlusselements (27) zusammenwirkt.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden primären (32, 33, 34, 35) und sekundären Steckkontakte (28, 29, 30, 31) zum Anschluss der Leitungen (25) für Aktoren (15), der Leitungen (26) für Sensoren (16) sowie der Busleitungen (13, 14) für Steuersignale und für Messsignale jeweils unterschiedlich ausgebildet sind.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (15) von einer Düsenheizung (15), einer Heißkanalheizung, einem Magnetventil oder einer Formtemperierung (17) gebildet ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) von einem Thermoelement (16) oder einem Druckaufnehmer gebildet ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das formseitige Bussystem (13, 14) mittels eines Zentralsteckers (22) mit dem regelvorrichtungsseitigen Bussystem (13, 14) verbindbar ist.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zentralstecker (22) Umwandlungsmittel zugeordnet sind, mittels welcher die Signale eines Feldbusstandards in Signale eines anderen Feldbusstandards konvertierbar sind.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (13, 14, 27) von einem Feldbussytem gebildet ist.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbussystem von einem CAN-Bus, Profibus, Interbus, ControlNet oder Fieldbus Foundation gebildet ist.
Spritzgießvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (13, 14, 27) einem Kühlkreislauf benachbart angeordnet ist.