DE102022117755A1 - Sensor unit for monitoring a cavity in an injection mold - Google Patents

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Abstract

Sensoreinheit (1) zur Überwachung einer Kavität (2) in einer Spritzgiessform (3). Die Sensoreinheit (1) umfasst typischerweise ein Gehäuse (4), das so gestaltet ist, dass es in einer entsprechenden Öffnung (5) der Spritzgiessform (3) angeordnet werden kann, wobei das Gehäuse (4) eine Stirnseite (6) umfasst, die so gestaltet ist, dass sie in eine Seitenwand (7) der Kavität (2) integriert werden kann. Das Gehäuse (4) umfasst eine erste Bohrung (8) und eine zweite Bohrung (9), die sich bis zur Stirnseite (6) erstrecken und in einer seitlichen Richtung (x) voneinander beabstandet sind. Ein erster Sensor (10), der in der ersten Bohrung (8) angeordnet ist, ist mit der Stirnseite (6) verbunden und ein zweiter Sensor (11), der in der zweiten Bohrung (9) angeordnet ist, ist mit der Stirnseite (6) verbunden.Sensor unit (1) for monitoring a cavity (2) in an injection mold (3). The sensor unit (1) typically comprises a housing (4) which is designed so that it can be arranged in a corresponding opening (5) of the injection mold (3), the housing (4) comprising an end face (6) which is designed so that it can be integrated into a side wall (7) of the cavity (2). The housing (4) comprises a first bore (8) and a second bore (9), which extend to the end face (6) and are spaced apart from one another in a lateral direction (x). A first sensor (10), which is arranged in the first bore (8), is connected to the end face (6) and a second sensor (11), which is arranged in the second bore (9), is connected to the end face ( 6) connected.

Description

BEREICH DER OFFENLEGUNGAREA OF DISCLOSURE

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sensoreinheit zur Überwachung der Bedingungen in einer Kavität einer Spritzgiessform, eine Spritzgiessform mit einer solchen Sensoreinheit, eine Spritzgiessvorrichtung mit einer solchen Spritzgiessform und ein Verfahren zur Überwachung einer Kavität in einer solchen Spritzgiessform.The present disclosure relates to a sensor unit for monitoring the conditions in a cavity of an injection mold, an injection mold with such a sensor unit, an injection molding device with such an injection mold and a method for monitoring a cavity in such an injection mold.

HINTERGRUND DER OFFENLEGUNGBACKGROUND OF THE DISCLOSURE

Aus dem Stand der Technik ist die Platzierung von Sensoren in Bezug auf eine Kavität einer Spritzgiessform bekannt, Beispiele dafür werden im Folgenden aufgeführt.The placement of sensors in relation to a cavity of an injection mold is known from the prior art; examples of this are listed below.

JPH0631764A, veröffentlicht im Jahr 1994 im Namen von Honda Motor Co. Ltd., bezieht sich auf eine Giessvorrichtung mit einer Kavität. Ein Drucksensor und ein Temperatursensor sind in der Kavität angeordnet. Anhand des Temperatur- und Druckzustands des Harzes werden der verfestigte Zustand des Harzes in der Kavität, der Formationszustand des hohlen Teils und ähnliches ermittelt.JPH0631764A, published in 1994 in the name of Honda Motor Co. Ltd., relates to a single cavity molding device. A pressure sensor and a temperature sensor are arranged in the cavity. Based on the temperature and pressure state of the resin, the solidified state of the resin in the cavity, the formation state of the hollow part and the like are determined.

EP2212086B1 , veröffentlicht im Jahr 2014 im Namen der Priamus Systems Technologies AG, betrifft eine Spritzgiessmaschine, die Steuerungsmittel aufweist. In eine Kavität einer Spritzgiessform der Spritzgiessmaschine wird geschmolzener Kunststoff eingebracht, wobei eine Viskosität des Kunststoffs in der Spritzgiessform aus mindestens einem Forminnendrucksensor und einem neben der Kavität angeordneten Formwandtemperatursensor ermittelt wird. EP2212086B1 , published in 2014 on behalf of Priamus Systems Technologies AG, concerns an injection molding machine that has control means. Molten plastic is introduced into a cavity of an injection mold of the injection molding machine, with a viscosity of the plastic in the injection mold being determined from at least one internal mold pressure sensor and a mold wall temperature sensor arranged next to the cavity.

EP3950262A1 , veröffentlicht im Februar 2022 im Namen der Chung Yuan Christian University, betrifft eine Spritzgiessvorrichtung mit einer Form, einer Einspritzvorrichtung und mindestens einem Sensor. Die Form weist eine Kavität auf. Die Einspritzvorrichtung ist geeignet, ein Material in die Kavität der Form einzuspritzen, so dass das Material zu einem Formteil geformt wird. Der mindestens eine Sensor ist an der Form angeordnet und geeignet, mindestens eine Temperatur oder einen Druck in der Kavität der Form zu erfassen. Der mindestens eine Sensor befindet sich an einer inneren Oberfläche der Kavität und entspricht einer nicht sichtbaren Oberfläche des Formteils. EP3950262A1 , published in February 2022 on behalf of Chung Yuan Christian University, relates to an injection molding device having a mold, an injector and at least one sensor. The shape has a cavity. The injection device is suitable for injecting a material into the cavity of the mold so that the material is formed into a molded part. The at least one sensor is arranged on the mold and is suitable for detecting at least one temperature or a pressure in the cavity of the mold. The at least one sensor is located on an inner surface of the cavity and corresponds to an invisible surface of the molded part.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENLEGUNGSUMMARY OF DISCLOSURE

Zur Überwachung der Herstellung von Kunststoffteilen in einer Spritzgiessform, insbesondere während des Einspritzens von verflüssigtem (viskosem) Kunststoffmaterial in mindestens eine Kavität der Spritzgiessform, können ein oder mehrere Sensoren angeordnet werden, die mit der mindestens einen Kavität verbunden sind. Im Betrieb kann aus dem Signal des Sensors mindestens eine Eigenschaft des in die Kavität eingespritzten Kunststoffmaterials und/oder das Verhalten des Kunststoffmaterials beim Einspritzen in eine Kavität bestimmt werden. Anhand dieser Eigenschaften kann der Prozess angepasst und kontrolliert werden, und Ausschuss und Fehler können vermieden werden. Der Fluss des verflüssigten Kunststoffmaterials in der Kavität während des Einspritzvorgangs ist schnell und findet unter hohem Druck und hoher Temperatur statt, was hohe Anforderungen an die Sensoren stellt, insbesondere im Laufe der Zeit, da sie in der Regel Millionen von Zyklen standhalten müssen. Zwei oder mehr Sensoren können in der Nähe einer einzigen Kavität angeordnet sein, um die mindestens eine Kavität und die Bedingungen, insbesondere des darin eingespritzten Materials, während des Betriebs zu überwachen. Wenn mehrere Kavitäten einer Spritzgiessform mit Sensoren ausgestattet sind, ist es möglich, die Bedingungen in mehreren Kavitäten miteinander zu vergleichen. Entscheidend ist jedoch, dass die Messung der Prozessparameter genau ist und miteinander verglichen werden kann. Wenn mehr Kavitäten überwacht werden, kann ausserdem die Produktionskonstanz der einzelnen Kavitäten verbessert werden.To monitor the production of plastic parts in an injection mold, in particular during the injection of liquefied (viscous) plastic material into at least one cavity of the injection mold, one or more sensors can be arranged which are connected to the at least one cavity. During operation, at least one property of the plastic material injected into the cavity and/or the behavior of the plastic material when injected into a cavity can be determined from the signal from the sensor. Using these characteristics, the process can be adjusted and controlled, and waste and errors can be avoided. The flow of the liquefied plastic material in the cavity during the injection process is rapid and takes place under high pressure and high temperature, which places high demands on the sensors, especially over time, as they typically have to withstand millions of cycles. Two or more sensors may be located near a single cavity to monitor the at least one cavity and the conditions, particularly of the material injected therein, during operation. If several cavities of an injection mold are equipped with sensors, it is possible to compare the conditions in several cavities. What is crucial, however, is that the measurement of the process parameters is accurate and can be compared with one another. If more cavities are monitored, the production consistency of the individual cavities can also be improved.

Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn zwei Sensoren auf eine bestimmte Art und Weise mit der Kavität verbunden werden, wie im Folgenden näher beschrieben. Je nach Geometrie der Kavität, die die Form der darin geformten Kunststoffteile definiert, ist eine Platzierung von zwei einzelnen Sensoren aufwendig und in manchen Fällen aufgrund der räumlichen Anforderungen beider Sensoren gar nicht möglich. Insbesondere wenn kleine Teile hergestellt werden sollen, sind die Kavitäten für deren Formgebung entsprechend klein, was eine Positionierung von zwei einzelnen, mit der Kavität verbundenen Bohrungen in der Spritzgiessform für die Sensoren erschwert. Sollen die Sensoren zur Bestimmung von Prozessparametern verwendet werden, die mit dem Fliessverhalten des viskosen Materials korrelieren (berechnete Parameter wie Schergeschwindigkeit, Scherspannung, Viskosität oder Fliessgeschwindigkeit), muss die Position der einzeln platzierten Sensoren oft aufwändig bestimmt werden, da der Abstand zwischen den Sensoren in der Regel eine Eingangsgrösse ist, die zur Bestimmung dieser Prozessparameter benötigt wird. Darüber hinaus sollten die Sensoren einfach zu installieren und zu warten bzw. auszutauschen sein, ohne dass ihre Widerstandsfähigkeit beeinträchtigt wird, um ein Austreten von Kunststoffmaterial während der Produktion zu verhindern.Good results can be achieved if two sensors are connected to the cavity in a specific way, as described in more detail below. Depending on the geometry of the cavity, which defines the shape of the plastic parts formed in it, placing two individual sensors is complex and in some cases not even possible due to the spatial requirements of both sensors. Particularly if small parts are to be produced, the cavities for their shaping are correspondingly small, which makes it difficult to position two individual holes connected to the cavity in the injection mold for the sensors. If the sensors are to be used to determine process parameters that correlate with the flow behavior of the viscous material (calculated parameters such as shear rate, shear stress, viscosity or flow rate), the position of the individually placed sensors often has to be determined in a complex manner, since the distance between the sensors is is usually an input variable that is needed to determine these process parameters. In addition, the sensors should be easy to install and maintain or replace without compromising their durability to prevent plastic material leakage during production.

Für die Herstellung hochwertiger Kunststoffteile ist eine genaue und wiederholte Überwachung relevanter physikalischer Grössen wie Temperatur, Druck und Zeitpunkt (wann passiert das Material die einzelnen Sensoren) des zähflüssigen Kunststoffmaterials, das die Sensorfront während eines Einspritzzyklus und danach z.B. während der Aushärtung des Materials in der Nachdruckphase und/oder der Abkühlphase passiert, von Vorteil.Producing high-quality plastic parts requires accurate and repeated monitoring Relevant physical variables such as temperature, pressure and time (when does the material pass through the individual sensors) of the viscous plastic material that passes the sensor front during an injection cycle and then, for example, during the curing of the material in the holding pressure phase and/or the cooling phase, are advantageous.

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich daher auf eine Sensoreinheit mit mindestens zwei Sensoren zur Überwachung mindestens einer repräsentativen Kavität in einer Spritzgiessform. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit ein Gehäuse mit einer spezifischen Ausgestaltung zur Anordnung in einer dazu korrespondierenden Öffnung der Spritzgiessform, d.h. in einer Kavitätsplatte der Spritzgiessform. Üblicherweise erstreckt sich die Öffnung, in der die Sensoreinheit in der montierten Position angeordnet ist, in die Kavität und entspricht zumindest teilweise der spezifischen Ausgestaltung des Gehäuses, in dem die Sensoren angeordnet sind. Typischerweise ist die Öffnung so gestaltet, dass sie in die Kavität führt, so dass die Stirnseite des Gehäuses der Sensoreinheit einen Teil der Seitenwand der Kavität bildet. Die Öffnung kann aber auch als Blindloch ausgebildet sein.One aspect of the present disclosure therefore relates to a sensor unit with at least two sensors for monitoring at least one representative cavity in an injection mold. In a preferred embodiment, the sensor unit comprises a housing with a specific design for arrangement in a corresponding opening of the injection mold, i.e. in a cavity plate of the injection mold. Typically, the opening in which the sensor unit is arranged in the mounted position extends into the cavity and corresponds at least partially to the specific design of the housing in which the sensors are arranged. Typically, the opening is designed so that it leads into the cavity, so that the front side of the housing of the sensor unit forms part of the side wall of the cavity. The opening can also be designed as a blind hole.

Das Gehäuse der Sensoreinheit umfasst eine Stirnseite, die so gestaltet ist, dass sie in eine Seitenwand der Kavität integriert werden kann. Das Gehäuse weist typischerweise eine erste Bohrung und eine zweite Bohrung auf, die sich in die Stirnseite erstrecken und in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sind. Ein erster Sensor ist in der ersten Bohrung angeordnet, die mit der Stirnseite verbunden ist, und ein zweiter Sensor ist in der zweiten Bohrung angeordnet, die mit der Stirnseite des Gehäuses verbunden ist. Gegebenenfalls sind drei oder mehr Sensoren in jeweiligen Bohrungen des Gehäuses in einer bestimmten Position zueinander, insbesondere in einem bestimmten Abstand zueinander, angeordnet.The housing of the sensor unit includes an end face that is designed so that it can be integrated into a side wall of the cavity. The housing typically has a first bore and a second bore extending into the end face and spaced apart in a lateral direction. A first sensor is disposed in the first bore connected to the face and a second sensor is disposed in the second bore connected to the face of the housing. Optionally, three or more sensors are arranged in respective bores of the housing in a specific position relative to one another, in particular at a specific distance from one another.

Zur Überwachung und Steuerung der Konsistenz des Spritzgiessprozesses ist die Viskosität des Materials ein wichtiger Faktor. Sie wird in der Regel in Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit bestimmt. Die Viskosität beschreibt dynamische Scherspannungen, die durch innere Reibung in sich bewegenden Flüssigkeiten oder in pastösen Zusammensetzungen entstehen. Die Definition der Viskosität basiert in der Regel auf der Newton'schen Theorie, die besagt, dass die Scherspannung proportional zur Scherrate ist. Der Proportionalitätsfaktor wird in diesem Fall als Viskosität (Scherviskosität) bezeichnet. Die Scherspannung entspricht der Scherkraft pro Flächeneinheit und die Scherrate entspricht dem Quotienten v/b, also der Änderung der Verschiebegeschwindigkeit einer Begrenzungsfläche gegenüber der anderen geteilt durch den Abstand zwischen den beiden Begrenzungsflächen (Seitenwand der Kavität). Als Eingangsgrösse für die Bestimmung der Scherraten (insbesondere für die Bestimmung der Geschwindigkeit des eingespritzten Kunststoffmaterials) dient der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor. Insbesondere der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor entlang der Fliessrichtung des Kunststoffmaterials in der Kavität.The viscosity of the material is an important factor in monitoring and controlling the consistency of the injection molding process. It is usually determined depending on the shear rate. Viscosity describes dynamic shear stresses that arise from internal friction in moving liquids or in pasty compositions. The definition of viscosity is usually based on Newton's theory, which states that shear stress is proportional to shear rate. The proportionality factor in this case is called viscosity (shear viscosity). The shear stress corresponds to the shear force per unit area and the shear rate corresponds to the quotient v/b, i.e. the change in the displacement speed of one boundary surface relative to the other divided by the distance between the two boundary surfaces (side wall of the cavity). The distance between the first and second sensors serves as the input variable for determining the shear rates (in particular for determining the speed of the injected plastic material). In particular, the distance between the first and second sensors along the flow direction of the plastic material in the cavity.

So bieten z.B. zwei seitlich in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnete Sensoren, die die Produktionsbedingungen wie Druck, Temperatur und ggf. die Abtastrate der zusammengeschalteten Messeinrichtung berücksichtigen, wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Vorzugsweise sind die mindestens zwei Sensoren in einem standardisierten Gehäuse angeordnet, das Teil der Sensoreinheit ist. Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig sein. Eine Sensoreinheit, die einfach in eine entsprechende Öffnung der Spritzgiessform eingesetzt und wieder entnommen werden kann, reduziert die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Da die physikalischen Eigenschaften weitgehend unabhängig vom Rest der Vorrichtung werden können, kann die Sensoreinheit unabhängig und ausserhalb der restlichen Spritzgiessvorrichtung hergestellt, montiert und kalibriert werden. Dies bietet einen Vorteil gegenüber zwei einzeln in einer Kavitätenplatte einer Spritzgiessform neben einer Kavität installierten Sensoren, da der Abstand dazwischen nach der Installation gemessen werden muss. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Sensoreinheit auch während der Produktion - bei Betrieb ohne Sensoren - zumindest zeitweise durch eine Attrappe ersetzt werden kann. Die Attrappe kann in den Fertigungsprozess integriert werden und dient dazu, die Geometrie der Stirnseite zu definieren, in die die Sensoren integriert werden. Gegebenenfalls können die Sensoren sogar in die Attrappe integriert werden.For example, two sensors arranged laterally at a certain distance from one another, which take into account the production conditions such as pressure, temperature and, if applicable, the sampling rate of the interconnected measuring device, offer significant advantages over the prior art. Preferably, the at least two sensors are arranged in a standardized housing that is part of the sensor unit. The housing can be in one or more parts. A sensor unit that can be easily inserted into a corresponding opening in the injection mold and removed again reduces the disadvantages known from the prior art. Since the physical properties can become largely independent of the rest of the device, the sensor unit can be manufactured, assembled and calibrated independently and outside of the rest of the injection molding device. This offers an advantage over two sensors installed individually in a cavity plate of an injection mold next to a cavity, since the distance between them must be measured after installation. A further advantage arises from the fact that the sensor unit can be replaced by a dummy, at least temporarily, even during production - when operating without sensors. The dummy can be integrated into the manufacturing process and is used to define the geometry of the end face into which the sensors are integrated. If necessary, the sensors can even be integrated into the dummy.

Eine Sensoreinheit im Sinne der Offenbarung kann z.B. ausserhalb der Spritzgiessform in einer Hilfsvorrichtung vor dem Einbau in die Spritzgiessform getestet und vorkalibriert werden, was die Wartungs- und Ausfallzeiten reduziert. Gegebenenfalls kann die Sensoreinheit unter Betriebsbedingungen kalibriert werden, die während des Betriebs einer Zielform vorliegen, insbesondere ist die Sensoreinheit in einer Hilfsvorrichtung in Form einer Testform vorkalibrierbar. Eine Testform ermöglicht beispielsweise den Vergleich der Sensorsignale der Sensoreinheit mit zusätzlichen Sensoren, die in der Testform, nicht aber in der Zielform (Produktionsform) vorhanden sind.A sensor unit in the sense of the disclosure can, for example, be tested and pre-calibrated outside the injection mold in an auxiliary device before installation in the injection mold, which reduces maintenance and downtimes. If necessary, the sensor unit can be calibrated under operating conditions that exist during the operation of a target shape; in particular, the sensor unit can be precalibrated in an auxiliary device in the form of a test shape. A test form, for example, enables the sensor signals of the sensor unit to be compared with additional sensors that are present in the test form but not in the target form (production form).

Bei den Sensoren der Sensoreinheit kann es sich je nach Anwendungsgebiet um einen Drucksensor, insbesondere einen piezoelektrischen Drucksensor, einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor, einen Vibrationssensor und einen Berührungssensor handeln oder um eine Kombination davon. In einer bevorzugten Variante ist der erste Sensor ein Drucksensor und der zweite Sensor ein Temperatursensor, um aus deren Signalen eine Viskosität (oder einen damit korrelierenden Wert) oder eine Viskositätsänderung des eingespritzten Materials zu bestimmen. Der Temperatursensor ist vorzugsweise vom Typ K, J, S, L, besonders bevorzugt vom Typ N. Drucksensoren sind vorzugsweise piezoelektrische Drucksensoren.Depending on the application, the sensors of the sensor unit can be a pressure sensor sor, in particular a piezoelectric pressure sensor, a temperature sensor, an acceleration sensor, a vibration sensor and a touch sensor or a combination thereof. In a preferred variant, the first sensor is a pressure sensor and the second sensor is a temperature sensor in order to determine a viscosity (or a value that correlates therewith) or a change in viscosity of the injected material from their signals. The temperature sensor is preferably of type K, J, S, L, particularly preferably of type N. Pressure sensors are preferably piezoelectric pressure sensors.

Vorzugsweise weist die Sensoreinheit eine spezifische Eigenschaft auf, die remote bestimmbar ist, d.h. wenn die Sensoreinheit in einer montierten Position in der Spritzgiessform angeordnet ist, kann die spezifische Eigenschaft von der Aussenseite der Form bestimmt werden. Die spezifische Eigenschaft kann z.B. zur Identifizierung der Sensoreinheit verwendet werden. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die spezifische Eigenschaft eine spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft ist, das für die Kombination der Sensoren der Sensoreinheit charakteristisch ist. Die spezifische elektrische Eigenschaft kann mit mindestens einer Spezifikation des ersten und/oder des zweiten Sensors korrelieren, die einer Datenbank unterliegt, in der die spezifische Eigenschaft mit einer Spezifikation verknüpft ist, wie z. B. dem Typ des Sensors/der Sensoren der Sensoreinheit oder dem Abstand zwischen den Sensoren. Vorzugsweise ist die spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft der Sensoreinheit spezifisch für die Kombination aus dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor, so dass sie z.B. von einer (externen) elektrischen Schaltung (z.B. einem Ladungsverstärker oder einer Steuervorrichtung für die Spritzgiessform oder einer Spritzgiessvorrichtung, die typischerweise einen Prozessor und einen Speicher umfasst) bestimmt werden kann. Die elektronische Schaltung kann aus der spezifischen Eigenschaft der Sensoreinheit die mindestens eine Spezifikation des ersten und/oder des zweiten Sensors anhand von Referenzdaten ermitteln.Preferably, the sensor unit has a specific property that can be determined remotely, i.e. if the sensor unit is arranged in a mounted position in the injection mold, the specific property can be determined from the outside of the mold. The specific property can be used, for example, to identify the sensor unit. Good results can be achieved if the specific property is a specific electrical and/or electronic property that is characteristic of the combination of sensors of the sensor unit. The specific electrical characteristic may correlate with at least one specification of the first and/or the second sensor subject to a database in which the specific characteristic is linked to a specification, such as: B. the type of sensor(s) of the sensor unit or the distance between the sensors. Preferably, the specific electrical and/or electronic property of the sensor unit is specific for the combination of the first sensor and the second sensor, so that it is controlled, for example, by an (external) electrical circuit (e.g. a charge amplifier or a control device for the injection mold or an injection molding device, which typically includes a processor and a memory). The electronic circuit can determine the at least one specification of the first and/or the second sensor from the specific property of the sensor unit using reference data.

Alternativ oder zusätzlich kann eine andere physikalische Grösse oder Signatur der Sensoreinheit von aussen erkennbar sein, die für die Kombination aus dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor charakteristisch ist. Gegebenenfalls kann die Sensoreinheit eine interne elektronische Schaltung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie eine von aussen erkennbare elektronische Signatur liefert. Die Signatur kann jedoch auch als Strichcode, QR-Code, RFID-Tag oder ähnliches implementiert sein, der von einem externen elektrischen Schaltkreis gelesen werden kann. Die spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft korreliert z.B. mit einem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor. Insbesondere korreliert die spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft mit einem Abstand zwischen einer ersten Sensorspitze des ersten Sensors und einer zweiten Sensorspitze des zweiten Sensors in seitlicher Richtung. Alternatively or additionally, another physical quantity or signature of the sensor unit can be recognizable from the outside, which is characteristic of the combination of the first sensor and the second sensor. Optionally, the sensor unit may include an internal electronic circuit that is configured to provide an externally recognizable electronic signature. However, the signature can also be implemented as a barcode, QR code, RFID tag or similar that can be read by an external electrical circuit. The specific electrical and/or electronic property correlates, for example, with a distance between the first and the second sensor. In particular, the specific electrical and/or electronic property correlates with a distance between a first sensor tip of the first sensor and a second sensor tip of the second sensor in the lateral direction.

In einigen Varianten weist der erste und/oder der zweite Sensor einen ersten elektrischen Kontakt und einen zweiten elektrischen Kontakt und eine dazwischen angeordnete elektrische und/oder elektronische Vorrichtung auf, wobei die elektrische und/oder elektronische Vorrichtung im Wesentlichen die spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft bereitstellt. In einer bevorzugten Variante bilden der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt (einen Teil) eines elektrischen Konnektors. Vorzugsweise ist die spezifische Eigenschaft der Sensoreinheit unabhängig von den Betriebsbedingungen, insbesondere von Temperatur und Druck im Betriebsbereich.In some variants, the first and/or the second sensor has a first electrical contact and a second electrical contact and an electrical and/or electronic device arranged therebetween, the electrical and/or electronic device essentially comprising the specific electrical and/or electronic property provides. In a preferred variant, the first electrical contact and the second electrical contact form (part of) an electrical connector. Preferably, the specific property of the sensor unit is independent of the operating conditions, in particular of temperature and pressure in the operating range.

Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn mindestens ein elektrischer Konnektor von ausserhalb des Gehäuses, insbesondere von einer Rückseite des Gehäuses, zugänglich angeordnet ist, um den ersten und/oder den zweiten Sensor nach aussen hin lösbar elektrisch zu verbinden. Gegebenenfalls ist der eine elektrische Konnektor (Teil) pro Sensor im Gehäuse angeordnet, jedoch können die Sensoren auch über einen einzelnen elektrischen Konnektor oder über ein oder mehrere an den Sensoren angebrachte, insbesondere fest mit diesen verbundene, Kabel miteinander verbunden werden.Good results can be achieved if at least one electrical connector is arranged to be accessible from outside the housing, in particular from a rear side of the housing, in order to electrically releasably connect the first and/or the second sensor to the outside. If necessary, one electrical connector (part) per sensor is arranged in the housing, but the sensors can also be connected to one another via a single electrical connector or via one or more cables attached to the sensors, in particular firmly connected to them.

Die Rückseite des Gehäuses, die typischerweise gegenüber der Stirnseite angeordnet ist, kann als Montagefläche dienen. Beim Einbau in die Spritzgiessform greift vorzugsweise ein Befestigungselement in diese Montagefläche ein, um die Sensoreinheit in axiale Richtung zu drücken. Das Befestigungselement kann als Stellmutter ausgebildet sein, die ein Aussengewinde aufweist, das in ein entsprechendes Innengewinde der Öffnung der Spritzgiessform eingreift. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit in axiale Richtung gedrückt werden, indem sie zwischen der Spritzgiessform und einer Montageplatte einer Einspritzvorrichtung in axialer Richtung eingespannt wird.The back of the housing, which is typically located opposite the front, can serve as a mounting surface. When installed in the injection mold, a fastening element preferably engages in this mounting surface in order to press the sensor unit in the axial direction. The fastening element can be designed as an adjusting nut which has an external thread that engages in a corresponding internal thread of the opening of the injection mold. Alternatively or additionally, the sensor unit can be pressed in the axial direction by being clamped in the axial direction between the injection mold and a mounting plate of an injection device.

Wenn der erste Sensor eine erste Sensorspitze und der zweite Sensor eine zweite Sensorspitze umfasst, bilden die Sensorspitzen vorzugsweise einen Teil der Geometrie der Stirnseite. In diesem Fall sind der erste und der zweite Sensor in die Stirnseite des Gehäuses eingebettet, wodurch ein direkter Kontakt mit dem eingespritzten Material während des Betriebs möglich ist. Gleichzeitig können qualitativ hochwertige Kunststoffteile hergestellt werden, die keine oder nur minimale Abdrücke der Sensorspitzen auf ihrer Oberfläche aufweisen, wenn die Sensorspitzen bündig in die Stirnseite eingebettet sind.If the first sensor comprises a first sensor tip and the second sensor comprises a second sensor tip, the sensor tips preferably form part of the geometry of the end face. In this case, the first and second sensors are embedded in the front of the housing, allowing direct contact with the injected material during operation. At the same time, high-quality plastic parts can be produced that leave no or only minimal marks Have sensor tips on their surface if the sensor tips are embedded flush in the end face.

Alternativ kann auch eine indirekte Kontaktierung der ersten und/oder der zweiten Sensorspitze realisiert werden. So kann z.B. ein Schutzelement in der Stirnseite vor der jeweiligen Sensorspitze angeordnet werden. In anderen Varianten kann in der Stirnseite vor einem Sensor ein oberflächenbildendes Element angeordnet werden, das einen indirekten Kontakt zum Spritzgussmaterial ermöglicht und dabei eine gewünschte Oberfläche, z.B. eine raue Oberfläche, auf dem Kunststoffteil, erzeugt.Alternatively, indirect contacting of the first and/or second sensor tip can also be implemented. For example, a protective element can be arranged in the front side in front of the respective sensor tip. In other variants, a surface-forming element can be arranged in the front side in front of a sensor, which enables indirect contact with the injection molding material and thereby creates a desired surface, e.g. a rough surface, on the plastic part.

Die Geometrie der Stirnseite kann im Wesentlichen planar sein oder eine 3D-Kontur aufweisen, um der allgemeinen Kontur der Kavität zu folgen, sobald sie in diese integriert ist. Die Stirnseite des Gehäuses ist vorzugsweise bearbeitbar, so dass die Stirnseite bündig in die Geometrie der Seitenwand der jeweiligen Kavität integriert werden kann. Die Stirnseite kann durch ein spanabhebendes Verfahren und/oder durch ein ECM-Verfahren (elektrochemische Bearbeitung) bearbeitet werden.The geometry of the face may be substantially planar or may have a 3D contour to follow the general contour of the cavity once integrated therein. The front side of the housing is preferably machinable so that the front side can be integrated flush into the geometry of the side wall of the respective cavity. The end face can be machined using a machining process and/or an ECM process (electrochemical machining).

Das spezifische Design der Sensoreinheit umfasst ihre Form. Zur Erleichterung des Einbaus kann das Gehäuse eine Aussenseite (Form) mit einem mechanischen Anschlag, z. B. in Form eines Vorsprungs, aufweisen. Der mechanische Anschlag ist so gestaltet, dass er in der montierten Position in einen entsprechenden Gegenanschlag, z. B. in Form einer Vertiefung in der Öffnung der Spritzgiessform, eingreift, um die Sensoreinheit mit der Seitenwand in Richtung der Kavität auszurichten oder umgekehrt. Der mindestens eine Vorsprung kann integral durch das Gehäuse gebildet werden oder er kann durch ein separates, am Gehäuse befestigtes Teil gebildet werden. In einigen Varianten ist der mindestens eine Vorsprung als Stufe ausgebildet. In einer bevorzugten Variante umfasst die Aussenseite zwei Vorsprünge, die auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses in seitlicher Richtung angeordnet sind. Wenn die beiden Vorsprünge in axialer Richtung (Abstand von der Stirnseite) unterschiedlich hoch angeordnet sind, kann eine Einbauposition für das Gehäuse definiert werden, so dass das Gehäuse nur in dieser Einbauposition in eine entsprechende Öffnung einer Spritzgiessform einlegbar ist. Die Orientierung bezieht sich in diesem Fall typischerweise auf eine Rotationsorientierung um die axiale Richtung. Vorzugsweise umfasst die Aussenseite vier Seitenflächen, wobei zwei (benachbarte oder gegenüberliegende) Seitenflächen jeweils einen Vorsprung aufweisen. Falls vorhanden, können die anderen beiden Seitenflächen im Wesentlichen planar sein. The specific design of the sensor unit includes its shape. To make installation easier, the housing can have an outside (shape) with a mechanical stop, e.g. B. in the form of a projection. The mechanical stop is designed so that in the mounted position it fits into a corresponding counter-stop, e.g. B. in the form of a recess in the opening of the injection mold, intervenes to align the sensor unit with the side wall in the direction of the cavity or vice versa. The at least one projection may be formed integrally by the housing or it may be formed by a separate part attached to the housing. In some variants, the at least one projection is designed as a step. In a preferred variant, the outside comprises two projections which are arranged on opposite sides of the housing in a lateral direction. If the two projections are arranged at different heights in the axial direction (distance from the end face), an installation position for the housing can be defined so that the housing can only be inserted into a corresponding opening of an injection mold in this installation position. The orientation in this case typically refers to a rotational orientation about the axial direction. The outside preferably comprises four side surfaces, with two (adjacent or opposite) side surfaces each having a projection. If present, the other two side surfaces may be substantially planar.

Gute Ergebnisse sind möglich, wenn die Aussenseite des Gehäuses mindestens eine im Wesentlichen planare Seitenwand aufweist, so dass eine Drehung in einer entsprechenden Öffnung einer Spritzgiessform verhindert wird. Vorzugsweise weist das Gehäuse einen rechteckigen oder teilweise gekrümmten Querschnitt auf, der mit herkömmlichen Mitteln gut bearbeitbar ist. Eine vereinfachte Herstellung ist möglich, wenn zumindest einige Aussenkanten des Gehäuses, insbesondere konkave und/oder konvexe Kanten, abgerundet sind. Vorzugsweise weist das Gehäuse in axialer Richtung zur Stirnseite hin einen verjüngenden Querschnitt auf. Insbesondere wird die Verjüngung im Querschnitt durch den mechanischen Anschlag (oder den mindestens einen Vorsprung) gebildet, so dass die Sensoreinheit von einer Rückseite der Spritzgiessform (der Kavitätenplatte) aus in die damit korrespondierende Öffnung einführbar ist.Good results are possible if the outside of the housing has at least one essentially planar side wall, so that rotation in a corresponding opening of an injection mold is prevented. The housing preferably has a rectangular or partially curved cross section that can be easily processed using conventional means. Simplified production is possible if at least some outer edges of the housing, in particular concave and/or convex edges, are rounded. The housing preferably has a tapering cross section in the axial direction towards the end face. In particular, the taper in cross section is formed by the mechanical stop (or the at least one projection), so that the sensor unit can be inserted into the corresponding opening from a rear side of the injection mold (the cavity plate).

Vorzugsweise umfassen der erste Sensor und der zweite Sensor jeweils ein Sensorgehäuse, das durch ein Befestigungsmittel in axialer Richtung gegen eine Anschlagfläche der jeweiligen Bohrung gedrückt wird. Typischerweise ist die Anschlagfläche in Umfangsrichtung an einer Innenwand der Bohrung angeordnet. Das Befestigungsmittel kann ein Aussengewinde aufweisen, das in ein an der jeweiligen Bohrung angeordnetes Innengewinde eingreift. Typischerweise ist das Befestigungsmittel konzentrisch zur jeweiligen Bohrung angeordnet. Gegebenenfalls umfasst das Befestigungsmittel eine zentrale Öffnung, die den Zugang zu dem mindestens einen elektrischen Konnektor des ersten und/oder zweiten Sensors ermöglicht.Preferably, the first sensor and the second sensor each comprise a sensor housing which is pressed by a fastening means in the axial direction against a stop surface of the respective bore. Typically, the stop surface is arranged in the circumferential direction on an inner wall of the bore. The fastening means can have an external thread that engages with an internal thread arranged on the respective bore. Typically, the fastening means is arranged concentrically to the respective bore. Optionally, the fastening means comprises a central opening that enables access to the at least one electrical connector of the first and/or second sensor.

Um gute Ergebnisse zu erzielen, kann jedes Sensorgehäuse mindestens eine Dichtungsfläche aufweisen, die im zusammengebauten Zustand mit der an einem inneren Vorsprung der jeweiligen Bohrung angeordneten Anschlagfläche zusammenwirkt, um eine dichte Verbindung zu bilden. Dadurch wird die Gefahr des Austretens von zähflüssigem Kunststoffmaterial während des Betriebs minimiert. Falls vorhanden, kann der Abstandshalter zwischen der Dichtfläche des Sensorgehäuses und dem inneren Vorsprung der jeweiligen Bohrung angeordnet sein. Der Abstandshalter kann in diesem Fall als Dichtungsring fungieren. Zusätzlich kann ein O-Ring zwischen dem Sensorgehäuse bzw. der jeweiligen Sensorspitze und der Innenfläche der jeweiligen Bohrung angeordnet werden, um das Austreten weiter zu minimieren.In order to achieve good results, each sensor housing can have at least one sealing surface which, when assembled, cooperates with the stop surface arranged on an inner projection of the respective bore to form a tight connection. This minimizes the risk of viscous plastic material escaping during operation. If present, the spacer can be arranged between the sealing surface of the sensor housing and the inner projection of the respective bore. In this case, the spacer can act as a sealing ring. In addition, an O-ring can be arranged between the sensor housing or the respective sensor tip and the inner surface of the respective bore to further minimize leakage.

In einigen Varianten ist eine Position des ersten und/oder zweiten Sensors im Gehäuse in axialer Richtung (Einschubrichtung) der ersten und/oder zweiten Bohrung einstellbar. Dadurch kann insbesondere die Position der ersten und/oder der zweiten Sensorspitze relativ zur Stirnseite eingestellt werden. Falls die Stirnseite so bearbeitet ist, dass sie in die Kontur der Kavität integriert werden kann, kann es erforderlich sein, die Position des ersten und/oder des zweiten Sensors anzupassen. Dies kann durch die Anpassung der Grösse/Höhe eines Abstandshalters, insbesondere eines Abstandsringes, erreicht werden, der zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Sensor und der jeweiligen Bohrung angeordnet ist.In some variants, a position of the first and/or second sensor in the housing is adjustable in the axial direction (insertion direction) of the first and/or second bore. In this way, in particular, the position of the first and/or the second sensor tip can be adjusted relative to the end face. If the end face is machined so that it can be integrated into the contour of the cavity, it can may be necessary to adjust the position of the first and/or the second sensor. This can be achieved by adjusting the size/height of a spacer, in particular a spacer ring, which is arranged between the first and/or the second sensor and the respective bore.

Die Langlebigkeit kann erhöht werden, wenn das Sensorgehäuse des ersten und/oder zweiten Sensors zumindest teilweise aus einem ersten Material und das Gehäuse der Sensoreinheit zumindest teilweise aus einem zweiten Material besteht, das einen ähnlichen Edelgrad wie das erste Material aufweist, um die galvanische Korrosion dazwischen zu minimieren. Typischerweise sind sowohl beide Sensorgehäuse als auch das Gehäuse der Sensoreinheit aus Stahl gefertigt, es können jedoch auch Schutzbeschichtungen darauf aufgebracht werden.The longevity can be increased if the sensor housing of the first and/or second sensor is at least partially made of a first material and the housing of the sensor unit is at least partially made of a second material that has a similar degree of nobleness as the first material in order to prevent galvanic corrosion in between to minimize. Typically, both sensor housings and the housing of the sensor unit are made of steel, but protective coatings can also be applied to them.

Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Spritzgiessform mit einer Sensoreinheit wie oben beschrieben. Die Sensoreinheit ist in einer Öffnung der Spritzgiessform angeordnet, wobei die Stirnseite des Gehäuses der Sensoreinheit in eine Seitenwand der Kavität integriert ist. Die Spritzgiessform ist dazu ausgebildet, innerhalb einer Spritzgiessvorrichtung angeordnet zu sein und die Sensoreinheit mit einer elektrischen Schaltung der Spritzgiessvorrichtung zu verbinden. Gegebenenfalls ist das Gehäuse, insbesondere die Stirnseite, zumindest teilweise aus einem für die Spritzgiessform verwendeten Material, wie Stahl oder dergleichen, hergestellt.Another aspect of the disclosure relates to an injection mold with a sensor unit as described above. The sensor unit is arranged in an opening of the injection mold, with the end face of the housing of the sensor unit being integrated into a side wall of the cavity. The injection mold is designed to be arranged within an injection molding device and to connect the sensor unit to an electrical circuit of the injection molding device. If necessary, the housing, in particular the end face, is at least partially made of a material used for the injection mold, such as steel or the like.

Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Spritzgiessvorrichtung mit einer Spritzgiessform wie oben beschrieben. Vorzugsweise sind der erste und/oder der zweite Sensor elektrisch mit einer elektrischen Schaltung verbunden, die so konfiguriert ist, dass sie auf der Grundlage der von dem ersten und/oder dem zweiten Sensor empfangenen Signale mindestens einen Prozessparameter bestimmt. Falls vorhanden, umfasst die elektrische Schaltung typischerweise mindestens einen Prozessor und mindestens einen Speicher. In dem Speicher sind vorzugsweise Referenzdaten gespeichert, die eine bestimmte elektrische Eigenschaft mit einer Eigenschaft einer Sensoreinheit, wie oben beschrieben, in Beziehung setzen. Je nach Anwendungsgebiet ist der Prozessor dazu ausgebildet, aus den empfangenen Sensorsignalen, der ermittelten spezifischen elektrischen Eigenschaften und den im Speicher gespeicherten Referenzdaten mindestens einen Prozessparameter zu bestimmen. Gute Ergebnisse sind möglich, wenn der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Einspritzung von viskosem Kunststoffmaterial auf der Grundlage des ermittelten Prozessparameters so steuert, dass der Prozessparameter innerhalb eines vordefinierten Bereichs bleibt.Another aspect of the disclosure relates to an injection molding device with an injection mold as described above. Preferably, the first and/or the second sensor are electrically connected to an electrical circuit configured to determine at least one process parameter based on the signals received from the first and/or the second sensor. If present, the electrical circuit typically includes at least one processor and at least one memory. Reference data is preferably stored in the memory, which relates a specific electrical property to a property of a sensor unit, as described above. Depending on the area of application, the processor is designed to determine at least one process parameter from the received sensor signals, the determined specific electrical properties and the reference data stored in the memory. Good results are possible when the processor is configured to control the injection of viscous plastic material based on the determined process parameter so that the process parameter remains within a predefined range.

Die zuvor beschriebenen Varianten der Sensoreinheit offenbaren gleichzeitig entsprechend gestaltete Varianten der Spritzgiessform und der Spritzgiessmaschine und umgekehrt.The variants of the sensor unit described above simultaneously reveal correspondingly designed variants of the injection mold and the injection molding machine and vice versa.

Ein Aspekt der Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung einer Kavität einer Spritzgiessform, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst. Bereitstellen der Spritzgiessform mit einer Sensoreinheit wie oben beschrieben, wobei die Sensoreinheit in einer Öffnung der Spritzgiessform angeordnet ist, wobei die Stirnseite des Gehäuses der Sensoreinheit in eine Seitenwand der Kavität integriert ist. Weitere Schritte sind das Erfassen einer spezifischen elektrischen Eigenschaft der Sensoreinheit in einer mit der Sensoreinheit verbundenen elektrischen Schaltung und das Ermitteln mindestens einer Eigenschaft der Sensoreinheit durch die elektrische Schaltung auf der Grundlage der erfassten spezifischen elektrischen Eigenschaft unter Verwendung von Referenzdaten.One aspect of the disclosure relates to a method for monitoring a cavity of an injection mold, the method comprising the following steps. Providing the injection mold with a sensor unit as described above, the sensor unit being arranged in an opening of the injection mold, the end face of the housing of the sensor unit being integrated into a side wall of the cavity. Further steps include detecting a specific electrical property of the sensor unit in an electrical circuit connected to the sensor unit and determining at least one property of the sensor unit through the electrical circuit based on the detected specific electrical property using reference data.

Eine hohe Leistung wird erreicht, wenn die von der elektrischen Schaltung ermittelte Eigenschaft ein seitlicher Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor ist, insbesondere ein Abstand zwischen einer ersten Sensorspitze des ersten Sensors und einer zweiten Sensorspitze des zweiten Sensors entlang der Stirnseite des Gehäuses. Dadurch kann die elektrische (oder elektronische) Schaltung selbstständig einen Wert für den seitlichen Abstand auf der Grundlage von gespeicherten Referenzdaten ermitteln. Eine manuelle Eingabe wird dadurch überflüssig. Die Sensoreinheit kann als Viskositätssensor fungieren.A high performance is achieved if the property determined by the electrical circuit is a lateral distance between the first and the second sensor, in particular a distance between a first sensor tip of the first sensor and a second sensor tip of the second sensor along the front side of the housing. This allows the electrical (or electronic) circuit to independently determine a value for the lateral distance based on stored reference data. This makes manual entry unnecessary. The sensor unit can function as a viscosity sensor.

Die zuvor beschriebenen Varianten der Sensoreinheit und der Spritzgiessform offenbaren gleichzeitig entsprechende Varianten zur Durchführung des offenbarungsgemässen Verfahrens und umgekehrt.The previously described variants of the sensor unit and the injection mold simultaneously reveal corresponding variants for carrying out the method according to the disclosure and vice versa.

Es versteht sich von selbst, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung Ausführungsformen darstellen und dazu dienen, einen Überblick oder einen Rahmen für das Verständnis der Art und des Charakters der Offenbarung zu schaffen. Die beiliegenden Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis und sind Bestandteil dieser Beschreibung und werden in diese aufgenommen. Die Zeichnungen veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien und die Funktionsweise der offengelegten Konzepte zu erläutern.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are embodiments and are intended to provide an overview or framework for understanding the nature and character of the disclosure. The accompanying drawings serve for further understanding and are part of this description and are incorporated into it. The drawings illustrate various embodiments and, together with the description, serve to explain the principles and operation of the concepts disclosed.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Die hier beschriebene Offenbarung wird anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, die nicht als einschränkend für die in den beigefügten Ansprüchen beschriebene Offenbarung angesehen werden sollten, besser verstanden. Die Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Variante einer Spritzgiessform mit einer ersten Variante einer Sensoreinheit gemäss der Offenbarung;
  • 2 eine Detailansicht der ersten Variante von 1, die dort mit dem Buchstaben O bezeichnet ist;
  • 3 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Variante einer Spritzgiessform mit einer zweiten Variante einer Sensoreinheit gemäss der Offenbarung;
  • 4 eine Schnittansicht der zweiten Variante von 3, die in dieser mit der Schnittlinie NN dargestellt ist;
  • 5 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer dritten Variante einer Sensoreinheit gemäss der Offenbarung;
  • 6 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer vierten Variante einer Sensoreinheit gemäss der Offenbarung;
  • 7 eine Explosions- und Teilschnittdarstellung der ersten Variante der Sensoreinheit von 1 und 2; und
  • 8 eine schematische Ansicht einer Spritzgiessvorrichtung gemäss der Offenbarung.
The disclosure described herein will be better understood from the following detailed description and the accompanying drawings, which should not be construed as limiting the disclosure described in the appended claims. The drawings show:
  • 1 a perspective and partially sectioned view of a first variant of an injection mold with a first variant of a sensor unit according to the disclosure;
  • 2 a detailed view of the first variant of 1 , which is designated there by the letter O;
  • 3 a perspective and partially sectioned view of a second variant of an injection mold with a second variant of a sensor unit according to the disclosure;
  • 4 a sectional view of the second variant of 3 , which is shown in this with the section line NN;
  • 5 a perspective and partially sectioned view of a third variant of a sensor unit according to the disclosure;
  • 6 a perspective and partially sectioned view of a fourth variant of a sensor unit according to the disclosure;
  • 7 an exploded and partial sectional view of the first variant of the sensor unit 1 and 2 ; and
  • 8th a schematic view of an injection molding device according to the disclosure.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Im Folgenden wird im Detail auf bestimmte Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in denen einige, aber nicht alle Merkmale gezeigt werden. In der Tat können die hier offengelegten Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollten nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt sind; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenlegung den geltenden rechtlichen Anforderungen genügt. Wann immer möglich, werden gleiche Referenznummern verwendet, um auf gleiche Komponenten oder Teile zu verweisen.Reference will now be made in detail to specific embodiments, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, in which some, but not all, features are shown. In fact, the embodiments disclosed herein may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that this disclosure will satisfy applicable legal requirements. Whenever possible, the same reference numbers are used to refer to the same components or parts.

1 zeigt eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Variante einer Spritzgiessform 3, die eine erste Variante einer Sensoreinheit 1 gemäss der Offenbarung umfasst, und 2 zeigt eine Detailansicht der ersten Variante von 1, die darin mit dem Kreis O angedeutet ist. In ähnlicher Weise zeigt 3 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Variante einer Spritzgiessform 3, die eine zweite Variante einer Sensoreinheit 1 gemäss der Offenbarung umfasst, und 4 eine Schnittansicht der zweiten Variante von 3, die darin mit der Schnittlinie NN angedeutet ist. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Sensoreinheit 1 in einer perspektivischen und teilweise geschnittenen Ansicht. 6 zeigt eine vierte Variante einer Sensoreinheit 1 gemäss der Offenbarung, in einer perspektivischen und teilweise geschnittenen Ansicht. In 7 ist eine Explosions- und Teilschnittansicht der ersten Variante der Sensoreinheit 1 der 1 und 2 dargestellt. 8 zeigt eine schematische Ansicht einer Spritzgiessform 3 gemäss der Offenbarung in einer Spritzgiessvorrichtung 31. 1 shows a perspective and partially sectioned view of a first variant of an injection mold 3, which includes a first variant of a sensor unit 1 according to the disclosure, and 2 shows a detailed view of the first variant of 1 , which is indicated therein by the circle O. Similarly shows 3 a perspective and partially sectioned view of a second variant of an injection mold 3, which includes a second variant of a sensor unit 1 according to the disclosure, and 4 a sectional view of the second variant of 3 , which is indicated therein by the cutting line NN. 5 shows a third embodiment of a sensor unit 1 according to the invention in a perspective and partially sectioned view. 6 shows a fourth variant of a sensor unit 1 according to the disclosure, in a perspective and partially sectioned view. In 7 is an exploded and partial sectional view of the first variant of the sensor unit 1 1 and 2 shown. 8th shows a schematic view of an injection mold 3 according to the disclosure in an injection molding device 31.

Die gezeigten Varianten der Sensoreinheiten 1 umfassen ein Gehäuse 4, das in einer Öffnung 5 der Spritzgiessform 3 angeordnet werden soll, wie in den und am besten zu sehen ist. Das Gehäuse 4 weist eine Stirnseite 6 auf, die in die Seitenwand 7 einer Kavität 2 der Spritzgiessform 3 integriert ist, typischerweise nahe oder angrenzend an die Kavität 2. Vorzugsweise ist die Stirnseite 6 bündig in eine Geometrie der Seitenwand 7 der angrenzenden Kavität 2 integrierbar, wie in 2 dargestellt. Das Gehäuse 4 umfasst eine erste Bohrung 8, die sich in die Stirnseite 6 erstreckt und in der ein erster Sensor 10 angeordnet ist. Eine zweite Bohrung 9 des Gehäuses 4 ist in einer seitlichen Richtung x beabstandet von der ersten Bohrung 8 angeordnet und erstreckt sich in die Stirnseite 6. In der zweiten Bohrung 9 ist ein zweiter Sensor 11 angeordnet.The variants of the sensor units 1 shown include a housing 4, which is to be arranged in an opening 5 of the injection mold 3, as in the and is best seen. The housing 4 has an end face 6, which is integrated into the side wall 7 of a cavity 2 of the injection mold 3, typically close to or adjacent to the cavity 2. Preferably, the end face 6 can be integrated flush into a geometry of the side wall 7 of the adjacent cavity 2, as in 2 shown. The housing 4 includes a first bore 8 which extends into the end face 6 and in which a first sensor 10 is arranged. A second bore 9 of the housing 4 is arranged at a distance from the first bore 8 in a lateral direction x and extends into the end face 6. A second sensor 11 is arranged in the second bore 9.

Die gezeigten Varianten von Spritzgiessformen 3 umfassen mindestens eine der oben beschriebenen Varianten einer Sensoreinheit 1. Typischerweise umfasst jede Variante der Spritzgiessformen 3 mindestens eine erste und mindestens eine zweite Formhälfte, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position verschiebbar sind. Die mindestens eine Sensoreinheit 1 ist in die erste und/oder zweite Formhälfte integriert und bildet vorzugsweise einen Teil der Kontur der Formhälften (Kavitätenhälfte) (Kavitätenseitenwand 7). In der geschlossenen Position ist die von den Formhälften gebildete Kavität 2 zur Aufnahme von zähflüssigem Kunststoffmaterial geeignet. Ein Fliessweg des Kunststoffmaterials ist in 4 durch Pfeile mit gestrichelten Linien dargestellt. Das zähflüssige Kunststoffmaterial wird durch mindestens eine Einspritzdüse 29, die mit der Kavität 2 in Fluidverbindung steht, eingespritzt, um die Kavität 2 zu füllen und Kunststoffteile zu bilden. Gute Ergebnisse sind möglich, wenn der erste und der zweite Sensor 10, 11 in Richtung des Fliessweges hintereinander angeordnet sind, so dass das Kunststoffmaterial nacheinander den ersten und den zweiten Sensor 10, 11 passiert. Dadurch kann z.B. eine Viskosität des Kunststoffmaterials während des Einspritzens bestimmt werden.The variants of injection molds 3 shown include at least one of the variants of a sensor unit 1 described above. Typically, each variant of the injection molds 3 comprises at least a first and at least a second mold half, which are displaceable relative to one another between an open and a closed position. The at least one sensor unit 1 is integrated into the first and/or second mold half and preferably forms part of the contour of the mold halves (cavity half) (cavity side wall 7). In the closed position, the cavity 2 formed by the mold halves is suitable for receiving viscous plastic material. A flow path of the plastic material is in 4 represented by arrows with dashed lines. The viscous plastic material is injected through at least one injection nozzle 29, which is in fluid communication with the cavity 2, to fill the cavity 2 and form plastic parts. Good results are possible if the first and second sensors 10, 11 are arranged one behind the other in the direction of the flow path, so that the plastic material passes through the first and second sensors 10, 11 one after the other. This makes it possible, for example, to determine the viscosity of the plastic material during injection.

8 zeigt eine erste Variante einer Spritzgiessvorrichtung 31, bei der die Sensoreinheit 1 über elektrische Anschlüsse 26 (auf Seiten der Sensoreinheit), 30 (auf Seiten des elektrischen Konnektors) mit einer elektrischen Schaltung 28 verbunden ist. Die elektrische Schaltung 28 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, mindestens einen Prozessparameter (Temperatur, Druck, Schergeschwindigkeit, Scherspannung, Viskosität, Fliessgeschwindigkeit, Abkühlgeschwindigkeit, Schrumpfung, etc.) auf Basis von Signalen des ersten und/oder des zweiten Sensors 10, 11 zu bestimmen. Gegebenenfalls ist die elektrische Schaltung 28 so konfiguriert, dass sie die Einspritzung von viskosem Kunststoffmaterial auf der Grundlage des ermittelten Prozessparameters steuert, was durch die durchgezogene Linie zwischen der elektrischen Schaltung 28 und einer Einspritzdüse 29 angezeigt wird. 8th shows a first variant of an injection molding device 31, in which the sensor unit 1 is connected to an electrical circuit 28 via electrical connections 26 (on the sensor unit side), 30 (on the electrical connector side). The electrical circuit 28 is preferably designed to determine at least one process parameter (temperature, pressure, shear rate, shear stress, viscosity, flow rate, cooling rate, shrinkage, etc.) based on signals from the first and/or the second sensor 10, 11. Optionally, the electrical circuit 28 is configured to control the injection of viscous plastic material based on the determined process parameter, as indicated by the solid line between the electrical circuit 28 and an injector 29.

In der dargestellten ersten Variante der Sensoreinheit 1 ist der erste Sensor 10 ein Drucksensor und der zweite Sensor 11 ein Temperatursensor. In der dargestellten zweiten Variante der Sensoreinheit 1 ist der erste Sensor 10 ein Temperatursensor und der zweite Sensor 11 ein Drucksensor. In der dargestellten dritten und vierten Variante der Sensoreinheit 1 ist der erste Sensor 10 und der zweite Sensor 11 jeweils ein Temperatursensor.In the first variant of the sensor unit 1 shown, the first sensor 10 is a pressure sensor and the second sensor 11 is a temperature sensor. In the second variant of the sensor unit 1 shown, the first sensor 10 is a temperature sensor and the second sensor 11 is a pressure sensor. In the third and fourth variants of the sensor unit 1 shown, the first sensor 10 and the second sensor 11 are each a temperature sensor.

Wie in den 2 und 7 am besten zu erkennen ist, umfassen der erste Sensor 10 und der zweite Sensor 11 jeweils ein Sensorgehäuse 21, das durch ein Befestigungsmittel 22 in axialer Richtung z gegen eine Anschlagfläche 23 gedrückt wird, die an einem inneren Vorsprung 25 der jeweiligen Bohrung 8, 9 angeordnet ist. Im montierten Zustand wirkt eine Dichtfläche 24 jedes der Sensorgehäuse 21 mit der Anschlagfläche 23 der jeweiligen Bohrung 8, 9 zu einer dichtenden Verbindung zusammen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Befestigungsmittel 22 das Sensorgehäuse 21 in axialer Richtung z gegen die Stirnseite 6 des Gehäuses 4 drückt.Like in the 2 and 7 best seen, the first sensor 10 and the second sensor 11 each include a sensor housing 21, which is pressed by a fastening means 22 in the axial direction z against a stop surface 23, which is arranged on an inner projection 25 of the respective bore 8, 9 is. In the assembled state, a sealing surface 24 of each of the sensor housings 21 interacts with the stop surface 23 of the respective bore 8, 9 to form a sealing connection. This is particularly the case when the fastening means 22 presses the sensor housing 21 in the axial direction z against the end face 6 of the housing 4.

Die Aussenseite 18 des Gehäuses 4 weist typischerweise mindestens einen Vorsprung 19 (teilweise oder in Umfangsrichtung) auf, der in eine entsprechende Vertiefung 20 der Öffnung 5 der Spritzgiessform 3 eingreift, wenn diese darin eingebaut ist. Die gezeigten Varianten weisen jeweils zwei Vorsprünge 19 auf, die sich entlang der Aussenseite 18 erstrecken und eine stufenförmige Geometrie aufweisen. Dabei bilden die Vorsprünge 19 jeweils eine Ausrichtungsplattform, wie in 7 gezeigt, wobei der Abstand des ersten Vorsprungs (derjenige neben der ersten Bohrung 8) in axialer Richtung x zur Stirnseite 6 grösser ist als der Abstand des zweiten Vorsprungs 19 (derjenige neben der zweiten Bohrung 9) zur Stirnseite 6. Typischerweise besteht die Aussenseite 18 aus vier Seitenflächen und einer Rückseite 27, wobei zwei Seitenflächen jeweils einen Vorsprung aufweisen, wie beschrieben, und die anderen beiden Seitenflächen planar sind, um eine gute Ausrichtung der Öffnung 5 zu gewährleisten. Damit ist (ähnlich wie bei einem Poka-Yoke-Stecker) eine Einbauposition und Ausrichtung des Gehäuses 4 und damit der Sensoreinheit 1 in der Öffnung 5 der Spritzgiessform 3 vorgegeben, wie in 2 dargestellt. Typischerweise wird die Sensoreinheit 1 von einer Rückseite der Spritzgiessform 3 (der Kavitätenplatte) in die entsprechende Öffnung eingesetzt. Dies ist in den 1 und 3 zu erkennen, wobei die jeweilige Sensoreinheit 1 in axialer Richtung z eingebaut wird, indem die Sensoreinheit 1 zunächst mit ihrer Stirnseite 6 in die Öffnung 5 abgesenkt wird, bis der Vorsprung 19 bzw. die daran angeordnete Dichtfläche 24 mit einer entsprechenden Fläche an der Vertiefung 20 der Öffnung 5 in Eingriff kommt.The outside 18 of the housing 4 typically has at least one projection 19 (partial or in the circumferential direction) which engages in a corresponding recess 20 of the opening 5 of the injection mold 3 when it is installed therein. The variants shown each have two projections 19 which extend along the outside 18 and have a step-shaped geometry. The projections 19 each form an alignment platform, as in 7 shown, whereby the distance of the first projection (the one next to the first bore 8) in the axial direction x to the end face 6 is greater than the distance of the second projection 19 (the one next to the second bore 9) to the end face 6. Typically, the outside 18 consists of four side surfaces and a back 27, with two side surfaces each having a projection, as described, and the other two side surfaces being planar to ensure good alignment of the opening 5. This predetermines (similar to a Poka-Yoke plug) an installation position and orientation of the housing 4 and thus of the sensor unit 1 in the opening 5 of the injection mold 3, as in 2 shown. Typically, the sensor unit 1 is inserted into the corresponding opening from the back of the injection mold 3 (the cavity plate). This is in the 1 and 3 can be seen, whereby the respective sensor unit 1 is installed in the axial direction z by first lowering the sensor unit 1 with its end face 6 into the opening 5 until the projection 19 or the sealing surface 24 arranged thereon has a corresponding surface on the recess 20 the opening 5 comes into engagement.

6 zeigt eine Variante der Sensoreinheit 1, bei der sowohl der erste als auch der zweite Sensor 10, 11 einen elektrischen Anschluss 26 aufweisen, der aus einem ersten elektrischen Kontakt 12 und einem zweiten elektrischen Kontakt 13 besteht. Je nach den verwendeten Sensoren kann zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontakt 12, 13 eine elektrische Vorrichtung 14 angeordnet sein. In der ersten Variante, die in 7 dargestellt ist, weist die zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontakt 12, 13 des zweiten Sensors 11, welcher ein piezoelektrischer Drucksensor ist, angeordnete elektrische Vorrichtung 14, eine spezifische, von aussen erfassbare elektrische Eigenschaft auf. Diese spezifische elektrische Eigenschaft korreliert mit dem Abstand 15 zwischen der ersten Sensorspitze 16 und der zweiten Sensorspitze 17 entlang der Stirnseite 6, wie in 5 zu sehen ist. Wie aus 2 ersichtlich ist, entspricht dies dem Abstand 15 zwischen den Sensorspitzen 16 und 17 entlang des Fliessweges während des Betriebs der Spritzgiessform 3. 6 shows a variant of the sensor unit 1, in which both the first and the second sensor 10, 11 have an electrical connection 26, which consists of a first electrical contact 12 and a second electrical contact 13. Depending on the sensors used, an electrical device 14 can be arranged between the first and second electrical contacts 12, 13. In the first variant, which is in 7 is shown, the electrical device 14 arranged between the first and the second electrical contact 12, 13 of the second sensor 11, which is a piezoelectric pressure sensor, has a specific electrical property that can be detected from the outside. This specific electrical property correlates with the distance 15 between the first sensor tip 16 and the second sensor tip 17 along the end face 6, as in 5 you can see. How out 2 As can be seen, this corresponds to the distance 15 between the sensor tips 16 and 17 along the flow path during operation of the injection mold 3.

Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Wörter eher beschreibend als einschränkend, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.Rather, the words used in the specification are descriptive rather than restrictive, and it is understood that various changes may be made without departing from the scope of the disclosure.

LISTE DER BEZUGSZEICHENLIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
SensoreinheitSensor unit
22
Kavitätcavity
33
SpritzgiessformInjection mold
44
GehäuseHousing
55
Öffnung (Spritzgiessform)Opening (injection mold)
66
Stirnseite (Gehäuse)Front side (housing)
77
Seitenwand (Kavität)side wall (cavity)
88th
Erste BohrungFirst hole
99
Zweite BohrungSecond hole
1010
Erster SensorFirst sensor
1111
Zweiter SensorSecond sensor
1212
erster elektrischer Kontaktfirst electrical contact
1313
zweiter elektrischer Kontaktsecond electrical contact
1414
Elektrische Vorrichtung (elektrische Eigenschaft)Electrical device (electrical property)
1515
Abstand (zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor)Distance (between the first and second sensors)
1616
erste Sensorspitzefirst sensor tip
1717
Zweite SensorspitzeSecond sensor tip
1818
Aussenseite (Gehäuse)Outside (housing)
1919
Vorsprung (Aussenseite des Gehäuses)Projection (outside of the housing)
2020
Vertiefung (Öffnung, Spritzgiessform)Deepening (opening, injection mold)
2121
SensorgehäuseSensor housing
2222
BefestigungsmittelFasteners
2323
Anschlagfläche (innerer Vorsprung, Bohrung)Stop surface (inner projection, hole)
2424
Dichtungsfläche (Sensorgehäuse)Sealing surface (sensor housing)
2525
Innerer Vorsprung (Bohrung)Inner projection (hole)
2626
Elektrischer Konnektor (Sensor)Electrical connector (sensor)
2727
Rückseite (Gehäuse)Back (housing)
2828
elektrische Schaltungelectrical circuit
2929
Einspritzdüseinjector
3030
Elektrischer Konnektor (elektrische Schaltung)Electrical connector (electrical circuit)
3131
SpritzgiessvorrichtungInjection molding device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2212086 B1 [0004]EP 2212086 B1 [0004]
  • EP 3950262 A1 [0005]EP 3950262 A1 [0005]

Claims (17)

Sensoreinheit (1) zur Überwachung einer Kavität (2) in einer Spritzgiessform (3), wobei die Sensoreinheit (1) umfasst: a. ein Gehäuse (4), das so gestaltet ist, dass es in einer entsprechenden Öffnung (5) der Spritzgiessform (3) angeordnet werden kann, wobei das Gehäuse (4) eine Stirnseite (6) aufweist, die so gestaltet ist, dass sie in eine Seitenwand (7) der Kavität (2) integriert werden kann; b. das Gehäuse (4) eine erste Bohrung (8) und eine zweite Bohrung (9) aufweist, die sich bis zur Stirnseite (6) erstrecken und in einer seitlichen Richtung (x) voneinander beabstandet sind; c. einen ersten Sensor (10), der in der ersten Bohrung (8) angeordnet und mit der Stirnseite (6) verbunden ist; d. einen zweiten Sensor (11), der in der zweiten Bohrung (9) angeordnet und mit der Stirnseite (6) verbunden ist.Sensor unit (1) for monitoring a cavity (2) in an injection mold (3), the sensor unit (1) comprising: a. a housing (4) which is designed so that it can be arranged in a corresponding opening (5) of the injection mold (3), the housing (4) having an end face (6) which is designed so that it is in a side wall (7) of the cavity (2) can be integrated; b. the housing (4) has a first bore (8) and a second bore (9) which extend to the end face (6) and are spaced apart from one another in a lateral direction (x); c. a first sensor (10) arranged in the first bore (8) and connected to the end face (6); d. a second sensor (11), which is arranged in the second bore (9) and connected to the end face (6). Sensoreinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinheit (1) eine spezifische Eigenschaft aufweist, die remote bestimmbar ist, insbesondere wenn die Sensoreinheit (1) in einer montierten Position von der Aussenseite der Spritzgiessform (3) angeordnet ist.Sensor unit (1). Claim 1 , wherein the sensor unit (1) has a specific property that can be determined remotely, in particular when the sensor unit (1) is arranged in a mounted position from the outside of the injection mold (3). Sensoreinheit (1) nach Anspruch 2, wobei die spezifische Eigenschaft eine spezifische elektrische und/oder eine elektronische Eigenschaft ist, das für die Kombination aus dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor (10, 11) charakteristisch ist.Sensor unit (1). Claim 2 , wherein the specific property is a specific electrical and/or electronic property that is characteristic of the combination of the first sensor and the second sensor (10, 11). Sensoreinheit (1) nach Anspruch 3, wobei der erste und/oder der zweite Sensor (10, 11) einen ersten elektrischen Kontakt (12) und einen zweiten elektrischen Kontakt (13) und eine dazwischen angeordnete elektrische und/oder elektronische Vorrichtung (14) aufweist, wobei die elektrische Vorrichtung (14) im Wesentlichen die spezifische elektrische und/oder elektronische Eigenschaft bereitstellt.Sensor unit (1). Claim 3 , wherein the first and/or the second sensor (10, 11) has a first electrical contact (12) and a second electrical contact (13) and an electrical and/or electronic device (14) arranged therebetween, the electrical device ( 14) essentially provides the specific electrical and/or electronic property. Sensoreinheit (1) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4,wobei die spezifische elektrische und/oder die elektronische Eigenschaft mit einem Abstand (15) zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor korreliert.Sensor unit (1). Claim 3 or Claim 4 ,wherein the specific electrical and/or electronic property correlates with a distance (15) between the first and the second sensor. Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Sensor (10) eine erste Sensorspitze (16) und der zweite Sensor (11) eine zweite Sensorspitze (17) aufweist, die Teil einer Geometrie der Stirnseite (6) sind.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the first sensor (10) has a first sensor tip (16) and the second sensor (11) has a second sensor tip (17), which are part of a geometry of the end face (6). Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stirnseite (6) des Gehäuses (4) bearbeitbar ist, so dass die Stirnseite (6) bündig in eine Geometrie der Seitenwand (7) der angrenzenden Kavität (2) integrierbar ist.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the end face (6) of the housing (4) can be processed so that the end face (6) can be integrated flush into a geometry of the side wall (7) of the adjacent cavity (2). Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (4) eine Aussenseite (18) mit mindestens einem Vorsprung (19) aufweist, der mit einer entsprechenden Vertiefung (20) der Öffnung (5) der Spritzgiessform (3) in Eingriff bringbar ist, um die Sensoreinheit (1) mit der Seitenwand (7) der Kavität (2) auszurichten.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the housing (4) has an outside (18) with at least one projection (19) which is connected to a corresponding recess (20) of the opening (5) of the injection mold (3). Intervention can be brought to align the sensor unit (1) with the side wall (7) of the cavity (2). Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Position des ersten und/oder des zweiten Sensors (10, 11) im Gehäuse (4) in axialer Richtung (z) der ersten und/oder der zweiten Bohrung (8, 9) einstellbar angeordnet ist.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein a position of the first and/or the second sensor (10, 11) in the housing (4) in the axial direction (z) of the first and/or the second bore (8, 9 ) is arranged adjustable. Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Sensor (10) und/oder der zweite Sensor (11) jeweils ein Sensorgehäuse (21) aufweisen, das durch ein Befestigungsmittel (22) in einer axialen Richtung (z) gegen eine Anschlagfläche (23) der jeweiligen Bohrung (8, 9) gedrückt wird.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the first sensor (10) and / or the second sensor (11) each have a sensor housing (21) which is secured against in an axial direction (z) by a fastening means (22). a stop surface (23) of the respective bore (8, 9) is pressed. Sensoreinheit (1) nach Anspruch 10, wobei jedes Sensorgehäuse (21) mindestens eine Dichtungsfläche (24) aufweist, die im montierten Zustand mit der an einem inneren Vorsprung (25) der jeweiligen Bohrung (8, 9) angeordneten Anschlagfläche (23) zu einer dichten Verbindung zusammenwirkt.Sensor unit (1). Claim 10 , wherein each sensor housing (21) has at least one sealing surface (24) which, in the assembled state, cooperates with the stop surface (23) arranged on an inner projection (25) of the respective bore (8, 9) to form a tight connection. Sensoreinheit (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Sensorgehäuse (21) des ersten und/oder des zweiten Sensors (10, 11) zumindest teilweise aus einem ersten Material hergestellt ist und das Gehäuse (4) der Sensoreinheit (1) zumindest teilweise aus einem zweiten Material hergestellt ist, das einen ähnlichen Edelgrad wie das erste Material aufweist, um die galvanische Korrosion dazwischen zu minimieren.Sensor unit (1) according to one of the Claims 10 or 11 , wherein the sensor housing (21) of the first and / or the second sensor (10, 11) is at least partially made of a first material and the housing (4) of the sensor unit (1) is at least partially made of a second material, which is a has a similar degree of nobleness as the first material in order to minimize galvanic corrosion in between. Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein elektrischer Konnektor (26) von ausserhalb des Gehäuses (4), insbesondere von einer Rückseite (27) des Gehäuses (4), zugänglich angeordnet ist, um den ersten und/oder den zweiten Sensor (10, 11) nach aussen hin lösbar elektrisch zu verbinden.Sensor unit (1) according to at least one of the preceding claims, wherein at least one electrical connector (26) is arranged to be accessible from outside the housing (4), in particular from a rear side (27) of the housing (4), in order to connect the first and/or to electrically connect the second sensor (10, 11) to the outside in a detachable manner. Spritzgiessform (3) mit einer Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 die in einer Öffnung (5) der Spritzgiessform (3) angeordnet ist, wobei die Stirnseite (6) des Gehäuses (4) der Sensoreinheit (1) in eine Seitenwand (7) der Kavität (2) integriert ist.Injection mold (3) with a sensor unit (1) according to at least one of the preceding Claims 1 until 13 which is arranged in an opening (5) of the injection mold (3), the end face (6) of the housing (4) of the sensor unit (1) being integrated into a side wall (7) of the cavity (2). Spritzgiessvorrichtung (31) mit einer Spritzgiessform (3) nach Anspruch 14, wobei der erste und/oder der zweite Sensor (10, 11) elektrisch mit einer elektrischen Schaltung (28) verbunden sind, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens einen Prozessparameter auf der Grundlage der von dem ersten und/oder dem zweiten Sensor (10, 11) empfangenen Signale bestimmt.Injection molding device (31) with an injection mold (3). Claim 14 , where the first and/or the second sensor (10, 11) are electrically connected to an electrical circuit (28) which is configured to determine at least one process parameter based on the data from the first and/or the second sensor (10, 11). received signals. Verfahren zur Überwachung einer Kavität (2) einer Spritzgiessform (3), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen der Spritzgiessform (3) mit einer Sensoreinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 welche in einer Öffnung (5) der Spritzgiessform (3) angeordnet ist, wobei die Stirnseite (6) des Gehäuses (4) der Sensoreinheit (1) in eine Seitenwand (7) der Kavität (2) integriert ist; b. Erfassen einer spezifischen elektrischen Eigenschaft der Sensoreinheit (1) in einem mit der Sensoreinheit (1) verbundenen elektrischen Schaltkreis (28); und c. Ermitteln mindestens einer Eigenschaft der Sensoreinheit (1) durch die elektrische Schaltung (28) auf der Grundlage der erfassten spezifischen elektrischen Eigenschaft unter Verwendung von Referenzdaten.Method for monitoring a cavity (2) of an injection mold (3), the method comprising the following steps: a. Providing the injection mold (3) with a sensor unit (1) according to at least one of the preceding Claims 1 until 13 which is arranged in an opening (5) of the injection mold (3), the end face (6) of the housing (4) of the sensor unit (1) being integrated into a side wall (7) of the cavity (2); b. Detecting a specific electrical property of the sensor unit (1) in an electrical circuit (28) connected to the sensor unit (1); and c. Determining at least one property of the sensor unit (1) by the electrical circuit (28) based on the detected specific electrical property using reference data. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die durch die elektrische Schaltung (28) erhaltene Eigenschaft ein seitlicher Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor (10, 11) ist, insbesondere ein Abstand (15) zwischen einer ersten Sensorspitze (16) des ersten Sensors (10) und einer zweiten Sensorspitze (17) des zweiten Sensors (11) entlang der Stirnseite (6) des Gehäuses (4).Procedure according to Claim 16 , wherein the property obtained by the electrical circuit (28) is a lateral distance between the first and the second sensor (10, 11), in particular a distance (15) between a first sensor tip (16) of the first sensor (10) and a second sensor tip (17) of the second sensor (11) along the end face (6) of the housing (4).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19709609A1 (en) 1997-03-08 1998-09-24 Fraunhofer Ges Forschung Sensors, esp. thermocouples for use during plastic injection moulding
CN103415383A (en) 2011-01-17 2013-11-27 普里阿摩斯系统科技股份公司 Method for producing multilayer objects
EP2212086B1 (en) 2007-09-20 2014-12-17 Priamus System Technologies AG Method and device for monitoring, documenting, and/or controlling an injection molding machine
EP3950262A1 (en) 2020-08-04 2022-02-09 Chung Yuan Christian University Injection molding apparatus and injection molding method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3221732B2 (en) 1992-07-21 2001-10-22 本田技研工業株式会社 Hollow molded body molding equipment
DE102004043443B3 (en) * 2004-09-06 2006-02-02 Priamus System Technologies Ag Device for molding objects
WO2006032152A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-30 Kistler Holding Ag Pressure sensor
CA2910170A1 (en) * 2013-04-30 2014-11-06 Michael Raymond Groleau Intermediate connector
KR20210114273A (en) 2020-03-10 2021-09-23 엘지전자 주식회사 Apparatus of monitoring an injection mold

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19709609A1 (en) 1997-03-08 1998-09-24 Fraunhofer Ges Forschung Sensors, esp. thermocouples for use during plastic injection moulding
EP2212086B1 (en) 2007-09-20 2014-12-17 Priamus System Technologies AG Method and device for monitoring, documenting, and/or controlling an injection molding machine
CN103415383A (en) 2011-01-17 2013-11-27 普里阿摩斯系统科技股份公司 Method for producing multilayer objects
EP3950262A1 (en) 2020-08-04 2022-02-09 Chung Yuan Christian University Injection molding apparatus and injection molding method

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