DE102019201705A1 - Device, method and system for processing a plastic - Google Patents

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DE102019201705A1
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Christian-James Hoffmann
Dominic Lingenfelser
Elisabeth Lotter
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Kunststoffs in einem Spritzgussverfahren, insbesondere eine Spritzgussmaschine. Diese weist mindestens eine Messeinrichtung (12, 15, 21, 41, 51) auf, die eingerichtet ist, um eine Materialveränderung des Kunststoffs in mindestens einem Spritzguss-Prozessschritt (61 - 64) zu untersuchen. In einem Verfahren zum Regeln der Spritzgussmaschine wird die Zusammensetzung des Kunststoffs in mehreren Spritzguss-Prozessschritten (61 - 64) untersucht wird und Prozessparameter des Spritzgussprozesses werden in Abhängigkeit vom Ergebnis der Untersuchung geändert. Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zum Verarbeiten eines Kunststoffs, welches die Spritzgussmaschine, ein Spritzgusswerkzeug und ein Steuergerät aufweist.The invention relates to a device for processing a plastic in an injection molding process, in particular an injection molding machine. This has at least one measuring device (12, 15, 21, 41, 51) which is set up to examine a change in the material of the plastic in at least one injection molding process step (61-64). In a method for controlling the injection molding machine, the composition of the plastic is examined in several injection molding process steps (61-64) and process parameters of the injection molding process are changed depending on the result of the examination. The invention also relates to a system for processing a plastic which has the injection molding machine, an injection molding tool and a control device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Kunststoffs. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das Verfahren durchzuführen und ein System, welches das Steuergerät enthält.The present invention relates to an apparatus and a method for processing a plastic. The present invention also relates to a computer program which is set up to carry out each step of the method, and to a machine-readable storage medium on which the computer program is stored. The invention also relates to an electronic control device which is set up to carry out the method and a system which contains the control device.

Stand der TechnikState of the art

Die Eigenschaften von Kunststoffen hängen stark von der Länge der Makromoleküle ab, aus welchen sie bestehen. Eine Veränderung der Makromoleküle durch Auf- und Abbau geht mit einer Veränderung der Eigenschaften einher, was in den meisten Fällen nicht gewünscht ist. Solche Änderungen der Kettenlänge von Makromolekülen können beispielsweise durch hohe Temperaturen, Scherkräfte, ultraviolette Strahlung und chemische Reaktionen hervorgerufen werden.The properties of plastics depend heavily on the length of the macromolecules they are made of. A change in the macromolecules through structure and breakdown is accompanied by a change in properties, which in most cases is not desired. Such changes in the chain length of macromolecules can be caused, for example, by high temperatures, shear forces, ultraviolet radiation and chemical reactions.

Bei der Aufbereitung von Kunststoffen durch Beimischung von Additiven im Extruder (Compoundierung) und bei den meisten Kunststoffverarbeitungsprozessen wie beispielsweise Spritzguss, 3D-Druck, Extrudieren, Blasformen, Kalandrieren, Pressen und Molden sowie in nachgeschalteten Prozessschritten wie beispielsweise beim Schweißen muss Energie in den Kunststoff eingebracht werden. Dies erfolgt in der Regel durch Erhitzen. Diese Energie muss immer so hoch gewählt werden, dass man sich in einem „Verarbeitungsfenster“ befindet. Beispielsweise wird ein Temperatureintrag so hoch gewählt, dass die Schmelztemperatur des Kunststoffs überschritten wird. Hierbei kann es jedoch schon zu Veränderungen der Makromoleküle beispielsweise durch Kettenspaltung kommen. Das Verarbeitungsfenster ist daher zu höheren Temperaturen hin streng limitiert. Schon eine geringfügig zu hohe Temperatur kann sich signifikant auf die Materialeigenschaften auswirken. Dies führt dann zu einer verschlechterten Qualität eines in dem Verarbeitungsprozess hergestellten Kunststoffbauteils. Weiterhin können Scherkräfte zu einer mechanischen Kettenspaltung führen und Feuchtigkeit kann eine hydrolytische Kettenspaltung bewirken.In the processing of plastics by adding additives in the extruder (compounding) and in most plastics processing processes such as injection molding, 3D printing, extrusion, blow molding, calendering, pressing and molding, as well as in downstream process steps such as welding, energy has to be introduced into the plastic become. This is usually done by heating. This energy must always be selected so high that one is in a "processing window". For example, a temperature input is selected so high that the melting temperature of the plastic is exceeded. However, this can lead to changes in the macromolecules, for example due to chain splitting. The processing window is therefore strictly limited towards higher temperatures. Even a temperature that is slightly too high can have a significant effect on the material properties. This then leads to a deteriorated quality of a plastic component produced in the manufacturing process. Furthermore, shear forces can lead to mechanical chain scission and moisture can cause hydrolytic chain scission.

Die DE 10 2006 031 268 A1 beschreibt die Überwachung und Regelung einer Extrusions- oder Spritzgussmaschine. Dabei werden Messgrößen eines eingespritzten Materials, wie beispielsweise dessen Temperatur, Viskosität, Homogenität und Druck, mit Sollwerten verglichen, um die Produktion anhand von Abweichungen der Istwerte von den Sollwerten zu regeln.The DE 10 2006 031 268 A1 describes the monitoring and control of an extrusion or injection molding machine. Measured variables of an injected material, such as its temperature, viscosity, homogeneity and pressure, are compared with target values in order to regulate production based on deviations of the actual values from the target values.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Vorrichtung zum Verarbeiten eines Kunststoffs, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, weist mindestens eine Messeinrichtung auf, die eingerichtet ist, um eine Materialveränderung des Kunststoffs nach mindestens einem Prozessschritt, insbesondere einem Spritzguss-Prozessschritt, zu untersuchen. Die Materialveränderung kann dadurch entstehen, dass beispielsweise eine Kettenspaltung von Makromolekülen erfolgt. Wenn nach einem Prozessschritt untersucht wird, welche Materialveränderung des Kunststoffs erfolgt ist, so kann eine direkte Aussage über den Einfluss von Prozessparametern auf den Zustand des Kunststoffs getroffen werden und dadurch eine Optimierung der kompletten Verarbeitung erfolgen.The device for processing a plastic, in particular in an injection molding method, has at least one measuring device which is set up to examine a change in the material of the plastic after at least one process step, in particular an injection molding process step. The change in material can result from a chain splitting of macromolecules, for example. If, after a process step, it is investigated which material change in the plastic has taken place, a direct statement can be made about the influence of process parameters on the condition of the plastic, thereby optimizing the entire processing.

Da eine Materialveränderung des Kunststoffs üblicherweise dadurch entsteht, dass sich die Kettenlängen seiner Makromoleküle ändern, ist es bevorzugt, dass die Messeinrichtung eine spektroskopische Messeinrichtung ist. Besonders bevorzugt sind hierbei die FTIR-Spektroskopie (Fourier Transformation Infrarot) und die NIR-Spektroskopie (Nahinfrarot), welche eine ortsaufgelöste Untersuchung ermöglichen. Die Messeinrichtung kann nachträglich an oder in alle kunststoffverarbeitenden Systeme angebracht werden.Since a change in the material of the plastic usually arises from the fact that the chain lengths of its macromolecules change, it is preferred that the measuring device is a spectroscopic measuring device. FTIR spectroscopy (Fourier Transformation Infrared) and NIR spectroscopy (near infrared), which enable a spatially resolved examination, are particularly preferred. The measuring device can be retrofitted to or in all plastic processing systems.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Spritzgussmaschine. In dieser laufen Prozessschritte des Spritzgießens ab, welche zu einer Materialveränderung des Kunststoffs führen können. Messeinrichtungen sind in der Spritzgussmaschine vorzugsweise zumindest in einer Granulat-/Rezyklatzufuhr und in einer Düse angeordnet. Damit kann der Kunststoff vor und nach dem Passieren eines Zylinders durch simultane Materialcharakterisierung und instantane Regelung zur Optimierung der Prozessparameter, der Spritzgussmaschine untersucht werden.In one embodiment the device is an injection molding machine. In this process steps of injection molding take place, which can lead to a change in the material of the plastic. Measuring devices are preferably arranged in the injection molding machine at least in a granulate / recycled material supply and in a nozzle. This means that the plastic can be examined before and after passing through a cylinder through simultaneous material characterization and instant control to optimize the process parameters of the injection molding machine.

In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung ein Spritzgusswerkzeug. Mit einer dort angeordneten Messeinrichtung kann der Kunststoff nach dem Verlassen einer Düse einer Spritzgussmaschine und gegebenenfalls dem Aushärten im Spritzgusswerkzeug untersucht werden. Dabei ist die Messeinrichtung bevorzugt an einer besonders beanspruchten Position des herzustellenden Kunststoffteils angeordnet, da eine Materialveränderung durch unterschiedlichen Wanddicken lokal unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann und besonders an einer stark beanspruchten Position eine Degradation des Kunststoffs vermieden werden muss.In another embodiment, the device is an injection molding tool. With a measuring device arranged there, the plastic can be examined after it has left a nozzle of an injection molding machine and, if necessary, after it has hardened in the injection molding tool. The measuring device is preferably arranged at a particularly stressed position of the plastic part to be produced, since a change in material due to different wall thicknesses can be locally different and degradation of the plastic must be avoided, especially at a highly stressed position.

In dem Verfahren zum Regeln einer Spritzgussmaschine wird die Materialveränderung eines Kunststoffs in mehreren Spritzguss-Prozessschritten untersucht. Prozessparameter des Spritzgussprozesses werden in Abhängigkeit vom Ergebnis der Untersuchung geändert. Diese Änderung erfolgt insbesondere indem die Prozessparameter simultan bzw. instantan angepasst werden. Dazu werden die Untersuchungsergebnisse bzw. Analyseergebnisse insbesondere einer Vorverarbeitung unterzogen. Indem beispielsweise die Materialveränderung des Kunststoffs nach mehreren Spritzguss-Prozessschritten in ein Vorhersagemodell eingegeben wird, kann eine Aussage über den Einfluss der Spritzguss-Parameter auf den Zustand des Kunststoffs getroffen werden und dadurch sowohl ein Regeln der Spritzgussmaschine selbst als auch eine Optimierung der gesamten Spritzguss-Prozesskette erfolgen. Dadurch kann der Ausschuss im Spritzgussverfahren minimiert werden. In the method for controlling an injection molding machine, the change in the material of a plastic is examined in several injection molding process steps. Process parameters of the injection molding process are changed depending on the result of the investigation. This change takes place in particular in that the process parameters are adapted simultaneously or instantaneously. For this purpose, the examination results or analysis results are particularly subjected to preprocessing. For example, by entering the material change in the plastic after several injection molding process steps into a prediction model, a statement can be made about the influence of the injection molding parameters on the condition of the plastic and thus both the control of the injection molding machine itself and the optimization of the entire injection molding process. Process chain. In this way, rejects in the injection molding process can be minimized.

Es ist bevorzugt, dass die Materialveränderung mittels Messeinrichtungen in der Spritzgussmaschine untersucht wird. Dies ermöglicht es Aussagen über die Veränderung des Kunststoffs in der Spritzgussmaschine unter Einfluss der vorliegenden Prozessparameter zu treffen.It is preferred that the material change is examined by means of measuring devices in the injection molding machine. This enables statements to be made about the change in the plastic in the injection molding machine under the influence of the existing process parameters.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Materialveränderung mittels mindestens einer Messeinrichtung innerhalb eines Spritzgusswerkzeugs untersucht wird. Damit kann herausgefunden werden, welche Materialveränderung der Kunststoff nach dem Verlassen der Spritzgussmaschine aufweist.It is also preferred that the change in material is examined by means of at least one measuring device within an injection molding tool. This makes it possible to find out what material changes the plastic exhibits after it has left the injection molding machine.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Verfahren auch die Materialveränderung des Kunststoffs vor einem Granulierungsschritt und/oder nach einem Fügeschritt berücksichtigt. In einem Granulierungsschritt wird ein Grundmaterial des Kunststoffs üblicherweise mit Additiven und/oder Verstärkungsstoffen vermischt und dann über Scherung und Temperaturerhöhung in einem Extruder homogenisiert und anschließend granuliert. Dies kann bereits zu einer Veränderung der Makromoleküle des Kunststoffs führen. In dem Fügeschritt wird ein Kunststoffteil, das aus dem Werkzeug entnommen wurde, entgratet und beispielsweise mittels Schweißens weiter bearbeitet. Auch dies führt zu einer Temperaturbelastung des Kunststoffs, welche zu einer Materialveränderung führen kann.Furthermore, it is preferred that the method also takes into account the change in material of the plastic before a granulation step and / or after a joining step. In a granulation step, a base material of the plastic is usually mixed with additives and / or reinforcing substances and then homogenized in an extruder by means of shear and temperature increase and then granulated. This can already lead to a change in the macromolecules of the plastic. In the joining step, a plastic part that has been removed from the tool is deburred and further processed, for example by means of welding. This also leads to a temperature load on the plastic, which can lead to a change in the material.

Wenn die Vorrichtung keine Spritzgussmaschine ist, sondern für eine andere Art der Kunststoffverarbeitung eingerichtet ist, beispielsweise für die Extrusion, das Blasformen oder das Molden, dann können weitere Verfahren zum Regeln derartiger Vorrichtungen vorgesehen sein, in denen die Materialveränderung des Kunststoffs in mehreren Prozessschritten untersucht wird und Prozessparameter in Abhängigkeit vom Ergebnis der Untersuchung geändert werden.If the device is not an injection molding machine but is set up for a different type of plastic processing, for example for extrusion, blow molding or molding, then further methods for regulating such devices can be provided in which the change in the material of the plastic is examined in several process steps and process parameters are changed depending on the result of the investigation.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens in einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular when it runs on a computing device or an electronic control device. It enables the implementation of different embodiments of the method in an electronic control unit without having to make structural changes to it. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät einer Spritzgussmaschine wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um die Spritzgussmaschine mittels des Verfahrens zu regeln. Zusammen mit einer Spritzgussmaschine mit mindestens einer Messeinrichtung und einem Spritzgusswerkzeug bildet das elektronische Steuergerät das System zum Verarbeiten eines Kunststoffs unter Nutzung des Verfahrens.By uploading the computer program to a conventional electronic control device of an injection molding machine, the electronic control device is obtained, which is set up to regulate the injection molding machine by means of the method. Together with an injection molding machine with at least one measuring device and an injection molding tool, the electronic control device forms the system for processing a plastic using the method.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt schematisch ein System zum Verarbeiten eines Kunststoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 stellt in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description.
  • 1 shows schematically a system for processing a plastic according to an embodiment of the invention.
  • 2 represents an exemplary embodiment of the method according to the invention in a flow chart.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein in 1 dargestelltes System zum Verarbeiten eines Kunststoffs umfasst eine Spritzgussmaschine 10, ein Spritzgusswerkzeug 20 und ein elektronisches Steuergerät 30. Die Spritzgussmaschine 10 weist eine Granulat-/Rezyklatzufuhr 11 auf, in der eine erste spektroskopische Messeinrichtung 12 angeordnet ist. Diese ist mittels einer ersten Datenleitung 13 mit dem elektronischen Steuergerät 30 verbunden. Ein in die Granulat-/Rezyklatzufuhr 11 eingefülltes Kunststoffgranulat wird in der Spritzgussmaschine geschmolzen und zu einer Düse 14 transportiert. Dort ist eine zweite spektroskopische Messeinrichtung 15 angeordnet, die mittels einer zweiten Datenleitung 16 mit dem elektronischen Steuergerät 30 verbunden ist. Die Kunststoffschmelze wird aus der Düse 14 in ein zweiteiliges Spritzgusswerkzeug 20 ausgestoßen. In diesem ist eine dritte spektroskopische Messeinrichtung 21 so angeordnet, dass sie eine Kavität zur Aufnahme des geschmolzenen Kunststoffs kontaktiert. Die dritte spektroskopische Messeinrichtung 21 ist mittels einer dritten Datenleitung 22 mit dem elektronischen Steuergerät 30 verbunden.An in 1 The illustrated system for processing a plastic comprises an injection molding machine 10 , an injection molding tool 20th and an electronic control unit 30th . The injection molding machine 10 has a granulate / recycled feed 11 in which a first spectroscopic measuring device 12th is arranged. This is by means of a first data line 13th with the electronic control unit 30th connected. One in the granulate / recycled feed 11 The filled plastic granulate is melted in the injection molding machine and turned into a nozzle 14th transported. There is a second spectroscopic measuring device 15th arranged by means of a second data line 16 with the electronic control unit 30th connected is. The plastic melt comes out of the nozzle 14th into a two-part injection mold 20th pushed out. In this is a third spectroscopic measuring device 21st arranged so that it contacts a cavity for receiving the molten plastic. The third spectroscopic Measuring device 21st is by means of a third data line 22nd with the electronic control unit 30th connected.

Ein Rohmaterial des Kunststoffs, bei dem es sich beispielsweise um Polybutylenterephthalat (PBT) handeln kann, wird zunächst in einem Behälter 40 bereitgestellt. Wie in 2 dargestellt ist, ist in diesem Behälter 40 eine vierte spektroskopische Messeinrichtung 41 angeordnet, um die ursprüngliche Zusammensetzung des Kunststoffs spektroskopisch zu untersuchen. Diese Information wird mittels einer weiteren Datenleitung an das elektronische Gerät 30 weitergeleitet. Der Kunststoff wird in einem Compoundierungsschritt 61 mit Glasfasern als Verstärkungsstoffen vermischt und in einem nicht dargestellten Extruder homogenisiert. Er wird granuliert und in die Granulat-/Rezyklatzufuhr 11 der Spritzgussmaschine 10 eingefüllt. Dort wird das Granulat mittels der ersten spektroskopischen Messeinrichtung 12 erneut untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchung mittels der ersten spektroskopischen Messeinrichtung 12 und der vierten spektroskopischen Messeinrichtung 41 werden im elektronischen Steuergerät 30 zur Reglung des Compoundierungsschritts verwendet, indem Parameter des Extruders, welcher ebenfalls von dem elektronischen Steuergerät 30 gesteuert wird, wie beispielsweise die dort angewandten Scherkräfte und die Temperatur der Kunststoffschmelze, geändert werden, wenn die Extrusion zu einer Verschlechterung der Materialeigenschaften des Kunststoffs führt.A raw material of the plastic, which can be, for example, polybutylene terephthalate (PBT), is first placed in a container 40 provided. As in 2 is shown in this container 40 a fourth spectroscopic measuring device 41 arranged to spectroscopically examine the original composition of the plastic. This information is sent to the electronic device by means of another data line 30th forwarded. The plastic is made in a compounding step 61 mixed with glass fibers as reinforcing materials and homogenized in an extruder, not shown. It is granulated and fed into the granulate / recycled material feed 11 the injection molding machine 10 filled. There the granulate is measured using the first spectroscopic measuring device 12th re-examined. The results of the investigation using the first spectroscopic measuring device 12th and the fourth spectroscopic measuring device 41 are in the electronic control unit 30th used to regulate the compounding step by setting parameters of the extruder, which is also controlled by the electronic control unit 30th is controlled, such as the shear forces applied there and the temperature of the plastic melt, can be changed if the extrusion leads to a deterioration in the material properties of the plastic.

Das Kunststoffgranulat wird nun dem temperierbaren Zylinder der Spritzgussmaschine 10 zugeführt und dort durch die Temperatur und die Scherwirkung einer dort angeordneten Schnecke aufgeschmolzen und zur Düse 14 transportiert 62. Dort wird die Zusammensetzung der Kunststoffschmelze mittels der zweiten spektroskopischen Messeinrichtung 15 erneut untersucht und diese Information an das elektronische Steuergerät weitergegeben. Aufgrund einer eventuellen Materialveränderung gegenüber der mittels der ersten spektroskopischen Messeinrichtung 12 gemessenen Zusammensetzung, erfolgt ein Regeln von Temperatur- und Scherkräften in dem Spritzgussschritt 62.The plastic granulate is now placed in the temperature-controlled cylinder of the injection molding machine 10 fed and melted there by the temperature and the shear effect of a screw arranged there and to the nozzle 14th transported 62. There the composition of the plastic melt is determined by means of the second spectroscopic measuring device 15th examined again and this information passed on to the electronic control unit. Due to a possible change in material compared to that made by means of the first spectroscopic measuring device 12th Measured composition, temperature and shear forces are regulated in the injection molding step 62 .

Die Kunststoffschmelze wird nun unter hohem Druck in das Spritzgusswerkzeug 20 eingespritzt 63, um dort zu erkalten. Das so erhaltene erkaltete Kunststoffteil wird mittels der dritten spektroskopischen Messeinrichtung 21 erneut untersucht. Wird eine Materialveränderung gegenüber jener Zusammensetzung erkannt, welche mittels der zweiten spektroskopischen Messeinrichtung 15 gemessen wurde, so ändert das elektronische Steuergerät 30 durch einen Regeleingriff den Druck beim Einspritzen der Kunststoffschmelze.The plastic melt is now under high pressure in the injection mold 20th injected 63 to cool there. The cooled plastic part obtained in this way is measured by means of the third spectroscopic measuring device 21st re-examined. If a change in material compared to that composition is detected, which is determined by means of the second spectroscopic measuring device 15th measured, the electronic control unit changes 30th the pressure when injecting the plastic melt through a control intervention.

Das nach Öffnen des Spritzgusswerkzeugs 20 erhaltene Kunststoffteil wird entgratet und die dabei abgetrennten Kunststoffgrate werden Granuliert und als Rezyklat der Granulat-/Rezyklatzufuhr 11 zugeführt. In der weiteren Verfahrensführung kann durch die Messeinrichtungen überwacht werden, welchen Einfluss der Rezyklatanteil am Granulat auf die Produktqualität hat und der Rezyklatanteil dementsprechend optimiert werden.That after opening the injection mold 20th The plastic part obtained is deburred and the plastic burrs that are separated off are granulated and used as recyclate in the granulate / recycled material supply 11 fed. In the further course of the process, the measuring devices can monitor what influence the proportion of recycled material in the granulate has on the product quality and the proportion of recycled material can be optimized accordingly.

Anschließend wird es in einem Fügeschritt 64 mittels Laserschweißens partiell aufgeschmolzen, um es mit anderen Kunststoffteilen zusammenzufügen. Nach Abschluss des Fügens wird es in einem Untersuchungsbehälter 50 mittels einer fünften spektroskopischen Messeinrichtung 51 nochmals auf Materialveränderungen gegenüber der mit der dritten Messeinrichtung 21 gemessenen Zusammensetzung untersucht. Mittels der Informationen über eventuelle Materialveränderung kann auch das Laserschweißgerät im Fügeschritt 64 vom elektronischen Steuergerät 30 geregelt werden.Then it is done in a joining step 64 Partially melted by laser welding in order to join it with other plastic parts. When the joining is complete, it is placed in an examination container 50 by means of a fifth spectroscopic measuring device 51 again for material changes compared to that with the third measuring device 21st measured composition investigated. The laser welding device can also use the information about possible material changes in the joining step 64 from the electronic control unit 30th be managed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006031268 A1 [0004]DE 102006031268 A1 [0004]

Claims (13)

Vorrichtung zum Verarbeiten eines Kunststoffs, aufweisend mindestens eine Messeinrichtung (12, 15, 21, 41, 51), die eingerichtet ist, um eine Materialveränderung des Kunststoffs nach mindestens einem Prozessschritt (61 - 64) zu untersuchen.Device for processing a plastic, comprising at least one measuring device (12, 15, 21, 41, 51) which is set up to examine a change in the material of the plastic after at least one process step (61-64). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (12, 15, 21, 41, 51) eine spektroskopische Messeinrichtung ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the measuring device (12, 15, 21, 41, 51) is a spectroscopic measuring device. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spritzgussmaschine (10) ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that it is an injection molding machine (10). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Messeinrichtungen (12, 15) zumindest in einer Granulat-/Rezyklatzufuhr (11) und in einer Düse (14) der Spritzgussmaschine (10) angeordnet sind.Device according to Claim 3 , characterized in that measuring devices (12, 15) are arranged at least in a granulate / recycled material supply (11) and in a nozzle (14) of the injection molding machine (10). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Spritzgusswerkzeug (20) ist.Device according to Claim 1 or 2 , characterized in that it is an injection molding tool (20). Verfahren zum Regeln einer Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, worin eine Materialveränderung eines Kunststoffs nach mehreren Spritzguss-Prozessschritten (61 - 64) untersucht wird und Prozessparameter des Spritzgussprozesses in Abhängigkeit vom Ergebnis der Untersuchung geändert werden.Method for regulating an injection molding machine (10) according to Claim 3 or 4th wherein a change in the material of a plastic is examined after several injection molding process steps (61-64) and process parameters of the injection molding process are changed as a function of the result of the examination. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialveränderung mittels Messeinrichtungen (12, 15) der Spritzgussmaschine (10) untersucht wird.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the material change is examined by means of measuring devices (12, 15) of the injection molding machine (10). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialveränderung mittels mindestens einer Messeinrichtung (21) eines Spritzgusswerkzeugs (20) nach Anspruch 5 untersucht wird.Procedure according to Claim 6 or 7th , characterized in that the material change by means of at least one measuring device (21) of an injection molding tool (20) after Claim 5 is examined. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialveränderung des Kunststoffs vor einem Granulierungsschritt (61) und/oder nach einem Fügeschritt (64) untersucht wird.Method according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the material change in the plastic is examined before a granulation step (61) and / or after a joining step (64). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9 durchzuführen.Computer program which is set up, each step of the method according to one of the Claims 6 to 9 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 10 is stored. Elektronisches Steuergerät (30), welches eingerichtet ist, um eine Spritzgussmaschine (10) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zu regeln.Electronic control device (30) which is set up to control an injection molding machine (10) by means of a method according to one of the Claims 6 to 9 to regulate. System zum Verarbeiten eines Kunststoffs, aufweisend eine Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, ein Spritzgusswerkzeug (20) nach Anspruch 5 und ein Steuergerät (30) nach Anspruch 12.System for processing a plastic, comprising an injection molding machine (10) Claim 3 or 4th , an injection molding tool (20) according to Claim 5 and a control unit (30) according to Claim 12 .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4296031A1 (en) * 2022-06-23 2023-12-27 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Method for supporting molding of pulverized material resin material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020352A1 (en) * 2005-05-02 2007-08-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Chemical product`s production process controlling method for e.g. pipe system, involves providing variables by individual adjustment in production process and measuring variables in process, to generate horizon, with three scale arms
DE102006031268A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Krauss Maffei Gmbh Device and method for user-specific monitoring and control of production
DE102009000938A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Battenfeld Extrusionstechnik Gmbh Plastic processing machine i.e. extruder machine, controlling method for use during production of e.g. pipe, involves reading required machine parameters from database and transmitting data to plastic processing machine
DE102015007844A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Engel Austria Gmbh Plastic production based on a discontinuously polymerizing monomer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020352A1 (en) * 2005-05-02 2007-08-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Chemical product`s production process controlling method for e.g. pipe system, involves providing variables by individual adjustment in production process and measuring variables in process, to generate horizon, with three scale arms
DE102006031268A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Krauss Maffei Gmbh Device and method for user-specific monitoring and control of production
DE102009000938A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Battenfeld Extrusionstechnik Gmbh Plastic processing machine i.e. extruder machine, controlling method for use during production of e.g. pipe, involves reading required machine parameters from database and transmitting data to plastic processing machine
DE102015007844A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Engel Austria Gmbh Plastic production based on a discontinuously polymerizing monomer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4296031A1 (en) * 2022-06-23 2023-12-27 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Method for supporting molding of pulverized material resin material

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