DE10348562B4

DE10348562B4 - Verfahren zum Betrieb einer Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE10348562B4
Application number: DE10348562A
Authority: DE
Inventors: Franz Starzer; Herbert Zeidlhofer
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2023-10-21
Also published as: AT6468U1; DE10348562A1

Abstract

Verfahren zur Vermeidung der Überlastung von Zugstangen bei einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Mehrzahl den Randbereich der Formaufspannplatten durchsetzenden Zugstangen zur Aufbringung der Schließkraft, wobei jeder Zugstange eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, welche die Position der Zugstange relativ zu einer feststehenden Formaufspannplatte feststellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionswerte für jede einzelne Zugstange gemessen und die sich daraus für jede Zugstange ergebende Gesamtdehnungsbelastung im Vergleich zu jeder der übrigen Zugstangen registriert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung der Überlastung von Zugstangen bei einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits bekannt, bei Spritzgießmaschinen, insbesondere bei Kniehebelmaschinen bzw. elektrisch angetriebenen Maschinen, die Schließkraft festzustellen und gegebenenfalls zu regeln (vgl. AT 356 831 B ). Die Anordnung einer Mehrzahl von Wegaufnehmern hatte dabei den Zweck, durch Mittelwertbildung das unterschiedliche Dehnverhalten der Zugstangen zu berücksichtigen. Die Erfindung geht hingegen von der Überlegung aus, dass gerade die Unterschiede in den einzelnen Messwerten es erlauben, das Vorliegen eines unsymmetrischen Werkzeuges oder einer unsymmetrischen Werkzeugkavität zu erkennen.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die gemessenen Positionswerte für jede Zugstange gesondert registrierbar sind bzw. registriert werden.
Da die Qualität der gefertigten Teile beim Spritzpressen, Spritzprägen oder auch Spritzgießen maßgeblich von der exakten Parallelität von ortsfester und bewegbarer Formaufspannplatte abhängig ist, besteht seit längerem der Wunsch nach einer Schließvorrichtung, mit der auch bei exzentrischen Formen ein Verkanten der bewegbaren Formaufspannplatte vermieden und exakte Plattenparallelität sichergestellt werden kann.
In DE 298 11 214 U1 wurde darum bereits vorgesehen, dass zur Parallellaufregelung der Schließvorrichtung jedem Holm eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, wobei die Zylinderräume der Zulaufseite durch je ein Regelventil in Abhängigkeit der mittels der Wegmesseinrichtungen gemessenen Werte individuell mit unterschiedlichem Druck beaufschlagbar sind.
Ein Teil der Wirkung der bekannten Einrichtung nach DE 298 11 214 U1 ist auch ohne den Aufwand zu erreichen, der dort durch vier gesonderte Wegmesseinrichtungen und vier gesonderte Regeleinrichtungen bedingt ist. GB 1 373 126 A geht dabei von der Überlegung aus, dass die Schrägstellung der beweglichen Formaufspannplatte bei herkömmlichen Einrichtungen dadurch zustande kommt, dass in allen Schließzylindern, besonders wenn sie untereinander verbunden sind, der gleiche Druck herrscht, wogegen die im Bereich jedes Holmes durch den Spritzdruck in der Form erzeugten Gegenkräfte ganz verschieden sind. Diese Kräfte ergeben sich nämlich als Produkt des einheitlichen Spritzdruckes mit der Fläche der Formkavität, die dem jeweiligen Holm zuzuordnen ist. Hier können beachtliche Abweichungen vom symmetrischen Zustand auftreten. Gemäß GB 1 373 126 A ist daher vorgesehen, dass zunächst jeder Kolben mit dem gleichen Schließdruck beaufschlagt wird, woraufhin jede der zu den zugehörigen Zylindern führenden Leitungen einzeln geschlossen wird, wodurch sich bei unsymmetrisch aufgebrachtem Forminnendruck in den Zylindern ein verschiedener Druck ausbildet.
Die Erfindung geht demgegenüber von der Problemstellung aus, dass auch an den Spritzgießmaschinen erfahrener Hersteller Holmbrüche auftreten. Dies ist zwar ein äußerst seltenes Ereignis, welches jedoch erhebliche Folgen in Form von Produkti onsausfall und Reparaturkosten hat. In jedem Einzelfall wird der Anwender einen Fehler des Herstellers bei Materialwahl oder Konstruktion vermuten, der Hersteller einen Fehler des Anwenders hinsichtlich der Verwendung von Werkzeugen mit unsymmetrischer Außenkontur oder Kavität. Da die eingangs geschilderten Maßnahmen den Anwender geradezu ermutigen, unsymmetrische Werkzeuge zu verwenden, da die Folgen der Unsymmetrie vermeintlich ausgeregelt werden, verschärfen diese Maßnahmen das Problem, statt es zu beseitigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Überlast von Zugstangen bei einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine zu verhindern.
Die Erfindung geht somit von der Überlegung aus, dass die Kenntnis unterschiedlicher Positionswerte der verschiedenen mit dem Schließdruck beaufschlagten Zugstangen nicht dazu verwendet werden soll, diese Werte mittels der bekannten Maßnahmen zu egalisieren. Schon die Annahme, dass ein verstärktes Vorragen des Holmendes aus der Formaufspannplatte proportional der Holmdehnung sei, ist problematisch, und vor allem ist der Ansatz problematisch, die Anzeichen für das Vorliegen einer unsymmetrischen Form weg zu regeln.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach ist es vorgesehen, dass die gemessenen Positionswerte registrierbar sind bzw. registriert werden. Diese Maßnahme erlaubt es, das Ausmaß einer vorliegenden Unsymmetrie zu erkennen, woraufhin anwenderseitig Maßnahmen getroffen werden können, um dieses auf einen zulässigen Wert im Einzelfall zu beschränken. Die Gesamtbelastung jeder einzelnen Zugstange, welche nicht auf deren Dehnung an sich, sondern auf die unterschiedliche Dehnung und damit Biegebelastung der Zugstangen zurückgeht, ist nunmehr bekannt. Durch Änderungen im Werkzeugbereich oder durch Austausch der Zugstangen kann daher die übermäßige Belastung eines einzelnen Maschinenteils verhindert werden. Dies ist weitgehend Aufgabe des Anwenders, weshalb vorzugsweise vorgesehen wird, dass die ermittelten Werte für jede Zugstange einzeln und/oder nach Mittelwertbildung auf einem Bildschirm darstellbar sind bzw. dargestellt werden.
Insbesondere ist es sinnvoll, deutlich zu machen, ob das festgestellte ungleiche Verhalten der verschiedenen Zugstangen auf eine Unsymmetrie der Außenform des Werkzeuges oder eine Unsymmetrie der Kavität zurückzuführen ist. Dies geschieht dadurch, dass die Darstellung für mehrere Phasen eines Spritzzyklus, insbesondere am Beginn und am Ende des Einspritzvorganges, gesondert erfolgt.
Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. in dieser ist
1 die Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit zwei Platten,
2 eine schaubildliche Darstellung der Druckkissen von 1,
3 ein Beispiel für die Gestaltung der Bildschirmanzeige.
Die in 1 dargestellte Spritzgießmaschine ist mit einem hydromechanischen Antrieb zur Bewegung der beweglichen Formaufspannplatte 2 und zum Anpressen derselben an die feststehende Formaufspannplatte 1 versehen. Der Plattenhub wird durch zwei diagonal angeordnete Eilgangzylinder 3 bewirkt. Nach dem Schließen des nicht dargestellten Werkzeuges, dessen Hälften an den Formaufspannplatten 1 und 2 befestigt sind, werden vier geteilte Holmmuttern 5, die den Holmen 11–14 zugeordnet sind, geschlossen. Anschließend ziehen vier Druckkissenzylinder 7 die Holme 11–14 in die feststehende Formaufspannplatte 1, um die Schließkraft zu erzeugen. Nach dem Erstarren des in die Form eingespritzten Kunststoffes (die Einspritzeinrichtung ist nicht dargestellt) wird die bewegliche Formaufspannplatte 2 wieder in die Offenstellung verfahren und die gefertigten Formteile werden mittels der Auswerferzylinder 4 aus der Form entfernt.
Für die Erfindung wesentlich sind die Wegaufnehmer 9, welche die Position der Endflächen der Holme 11–14 gegenüber der feststehenden Formaufspannplatte 1 überwachen, wie in 2 dargestellt ist. Bei einer hydromechanischen Einrichtung gemäß 1 und 2 ändert sich diese Position, wenn Hydraulikflüssigkeit unter Druck in jedes der vier Druckkissen 7 eingeführt wird. Die Erfindung wäre jedoch auch bei einer Einrichtung verwendbar, welche die Schließkraft mittels eines Kniehebels erzeugt.
Die von den Wegaufnehmern gemessenen Werte werden für jeden der Holme 11–14 einer Datenverarbeitungseinrichtung 8 zugeführt. Diese speichert die aufgenommenen Werte sowohl einzeln wie auch den über längere Zeit ermittelten Durchschnittswert. Dabei werden die für die einzelnen Holme gemessenen Werte, wie in 3 dargestellt, zueinander in Beziehung gesetzt. Die Basiswerte werden dabei gewonnen, indem bei kleinen Schließkräften (beispielsweise 10% der Nennschließkraft) die Werte für einen völlig symmetrischen Prüfklotz festgestellt werden.
Die Bildschirmseite ist in vier Bereiche aufgeteilt. Jeder Bereich stellt verschiedene Messergebnisse sowohl in textueller als auch in grafischer Form dar.
a) Parallelität bei 10% Schließkraft
In diesem Bereich wird die Parallelität des Werkzeuges, gemessen bei 10% der Maschinen-Nennschließkraft, dargestellt. Der Aufbau einer geringen Schließkraft ist erforderlich, um die Form satt zu schließen und Spiele in der Mechanik der Maschine zu überwinden. Die Messwerte werden einmalig beim ersten Schließkraftaufbau nach Einbau des Werkzeuges erfasst. Der Zeitpunkt der Messung wird dargestellt. Um die Messung erneut durchzuführen, muss der Formhöhensollwert eingegeben werden.
b) Parallelität laufend
In diesem Bereich wird die Parallelität des Werkzeuges laufend dargestellt. Die Messung erfolgt, solange Schließkraft aufgebaut ist, in einem Messintervall von 80 ms. Für diese Messwerte ist eine Toleranz festgelegt. Bei Überschreitung wird der Abweichungszähler erhöht.
c) Parallelität bei Sollschließkraft
Hier wird die Parallelität des Werkzeuges bei eingestellter Sollschließkraft dargestellt. Die Messung erfolgt nach jedem Schließkraftaufbau sowohl in Hand- als auch in Automatikbetrieb.
d) Änderung während Einspritzen
Hier wird die Veränderung der Parallelität des Werkzeuges während des gesamten Einspritzvorganges dargestellt. Als Basiswerte gelten die Werte der Parallelitätsmessung bei Sollschließkraft.

Claims

Verfahren zur Vermeidung der Überlastung von Zugstangen bei einer Zweiplatten-Spritzgießmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formaufspannplatte und einer Mehrzahl den Randbereich der Formaufspannplatten durchsetzenden Zugstangen zur Aufbringung der Schließkraft, wobei jeder Zugstange eine Wegmesseinrichtung zugeordnet ist, welche die Position der Zugstange relativ zu einer feststehenden Formaufspannplatte feststellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionswerte für jede einzelne Zugstange gemessen und die sich daraus für jede Zugstange ergebende Gesamtdehnungsbelastung im Vergleich zu jeder der übrigen Zugstangen registriert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte für jede Zugstange gesondert einzeln und/oder nach Mittelwertbildung auf einem Bildschirm dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Phasen eines Spritzzyklus, insbesondere am Beginn und am Ende des Einspritzvorganges, gesondert dargestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionswerte als Differenz zu denen für ein ideales Werkzeug dargestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließkraft unter gleichzeitiger Messung der Positionswerte herabgesetzt wird, bis eine nicht lineare Änderung der Positionswerte ein Überspritzen der Form anzeigt, und dass anschließend die Schließkraft wieder erhöht wird.