DE102011051200A1

DE102011051200A1 - Sensor

Info

Publication number: DE102011051200A1
Application number: DE201110051200
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Priamus System Technologies AG
Current assignee: Priamus System Technologies AG
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-12-20

Abstract

Bei einem Sensor mit einem Sensorelement (5, 5.1, 5.2) zum Erfassen eines Ereignisses, von Messdaten od.dgl, insbesondere Druck- und Temperatursensor zum Ermitteln eines Schmelzeflusses in der Kavität eines Spritzgiesswerkzeugs soll zumindest dem Teile des Sensorelementes, welches das Ereignis erfas(2, 2.1, 7) zugeordnet sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einem Sensorelement zum Erfassen eines Ereignisses, von Messdaten od.dgl, insbesondere Druck- und Temperatursensor zum Ermitteln eines Schmelzeflusses in der Kavität eines Spritzgiesswerkzeugs.
Stand der Technik
Seit vielen Jahren werden Druck- und Temperatursensoren direkt in der Kavität von Spritzgiesswerkzeugen eingesetzt, um den Prozess zu überwachen und zu regeln. Zunehmend werden nun aber auch für den Spritzgiessprozess sogenannte technische Kunststoffe eingesetzt, die aufgrund von aggressiven Zusätzen und Füllstoffen die Oberfläche der Kavität und gleichzeitig die Oberfläche der Sensoren angreifen bzw. mechanisch abtragen.
Prinzipiell handelt es sich einerseits um mechanische Abrasion beispielsweise aufgrund von Füllstoffen, wie Glas- oder Kohlefasern, und andererseits um chemische Abrasion aufgrund aggressiver Zusatzstoffe und Bestandteile wie z.B. Anilinsäure bei Polyamid (PA6.6).
In der Vergangenheit wurde immer wieder vergeblich versucht, die Sensoren durch unterschiedliche Beschichtungen zu schützen. Das Verchromen der Sensorfront beispielsweise hat zur Folge, dass die Kontur der Sensorfront nicht genau abgebildet wird („runde Ecken“), was sich auf dem Kunststoffformteil widerspiegelt. Das Verfahren ist somit nicht geeignet. Andere Verfahren wie z.B. die Titan-Nitrid-Beschichtung (TiN) scheiden teilweise aus, da sie bei viel zu hohen Temperaturen aufgebracht werden müssen. Alle bekannten Beschichtungsverfahren scheiden letztendlich aus, da sie der Abrasion über einen längeren Produktionszeitraum nicht standhalten und deshalb aus- bzw. abgewaschen werden.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sensor beziehungsweise ein entsprechendes Schutzelement bereitzustellen, welches einen Schutz von Druck-, Temperatur- und anderen Sensoren vor mechanischer Abrasion und chemisch aggressiven Medien beim Spritzgiessen bietet.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zumindest dem Teil des Sensorelementes, welches das Ereignis erfasst, Messdaten aufnimmt od.dgl., ein Schutzelemente zugeordnet ist.
Zum Schutz vor mechanischer Abrasion werden die Sensorfronten bevorzugt geschützt, indem extrem harte „Schutzelemente“ auf unterschiedliche Arten aufgebracht werden. Der Härteunterschied gegenüber dem eigentlichen Sensormaterial kann hierbei zwischen 10–20 HRC („Rockwell“) betragen. Eine mechanische Abrasion beispielsweise durch Glas- oder Kohlefasern wird dadurch verhindert.
Zum Schutz vor chemischer Abrasion werden die Sensorfronten geschützt, indem „Schutzelemente“ aus speziellen metallischen Bestandteilen (z.B. hoher Chromgehalt zum Schutz vor Anilinsäure) aufgebracht werden.
Bevorzugt wird für das Schutzelement allerdings eine Kombination aus beidem.
Für eine mögliche Ausführung der „Schutzelemente“ gibt es eine Vielzahl von Varianten:

a) Befestigung eines Schutzelements über einen zentralen Stift (Pressen, Klemmen, Kleben, Schrauben, etc.)
b) Befestigung einer Schutzkappe auf der Sensorfront (Pressen, Klemmen, Kleben, Schrauben, etc.)
c) Falls sich der eigentliche Sensor in einer Schutzhülle befindet, wird diese Hülle ebenfalls entweder aus sehr hartem Material und/oder aus speziellem Metall/Material für den chemischen Schutz hergestellt

Dies sind allerdings nur Beispiele, im Rahmen der Erfindung liegen weitere Möglichkeiten.
Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine schematische Darstellung eines Sensors mit einem Sensorelemente und einem Schutzelement;
2 und 3 weitere schematische Darstellungen von Sensoren mit Sensorelementen und Schutzelementen.
Gemäß 1 weist einen Sensor 1 ein Schutzelement 2 auf, welches mit einem Stift 3 in eine Sensorfront 4 eines Sensorelements 5 eingesetzt ist. Dabei ist das Schutzelement so ausgestaltet, dass es die Sensorfront 4 überdeckt und schützt.
Gemäß 2 weist ein Sensor 1.1 ein Sensorelement 5.1 auf, welches in seiner Spitze 6 verjüngt ausgestaltet ist. Diese Spitze 6 bildet auch die Sensorfront 4.1 aus. Über die Spitze 6 ist ein Schutzelemente 2.1 als Kappe gestülpt.
Bei dem Sensor 1.2 gemäß 3 ist das Sensorelement 5.2 säulenförmig ausgestaltet. Es ist zum einen von einer Schutzhülle 7 umfangen, zudem ist in das Sensorelement 5.2 ein Schutzelement zwei eingesetzt. Bezugszeichenliste

1 Sensor

2 Schutzelement

3 Stift

4 Sensorfront

5 Sensorelement

6 Spitze

7 Hülle

Claims

Sensor mit einem Sensorelement (5, 5.1, 5.2) zum Erfassen eines Ereignisses, von Messdaten od.dgl, insbesondere Druck- und Temperatursensor zum Ermitteln eines Schmelzeflusses in der Kavität eines Spritzgiesswerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem Teile des Sensorelementes, welches das Ereignis erfasst, Messdaten aufnimmt od.dgl., ein Schutzelement (2, 2.1, 7) zugeordnet ist.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (2, 2.1, 7) aus einem härteren Werkstoff besteht als das Sensorelement (5, 5.1, 5.2).
Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Härteunterschied zwischen Schutzelement (2, 2.1, 7) und Sensorelement (5, 5.1, 5.2) zwischen 10 und 20 HRC (Rockwell) beträgt.
Sensor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (2, 2.1, 7) aus einem chemisch resistenten Werkstoff besteht.
Sensor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelemente (2, 2.1, 7) auf eine Sensorfront (4, 4.1) des Sensorelements (5, 5.1, 5.2) aufgesetzt ist
Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (2) mit einem Stift (3) in die Sensorfront (4) eingesetzt ist.
Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (2.1) als Kappe (2.1) auf die Sensorfront (4.1) aufgesetzt ist.
Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement als Hülle (7) das Sensorelement zumindest teilweise umfasst
Schutzelemente für einen Sensor (1, 1.1, 1.2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8.