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1) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Erstellen eines Programmprofils zur Steuerung
der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen.
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2) Verwandter Stand der
Technik
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Bei Spritzgießmaschinen erfolgt die Steuerung
der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens (Schraube) in
Vorwärtsrichtung
gewöhnlich in Übereinstimmung
mit einem Programmprofil, das vorher in einem Computer erstellt
wird.
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Das Profil wird normalerweise in
dem Computer in einer solchen Weise erstellt, daß ein Schmelzmaterial-Füllhub des
Einspritzkolbens in eine Vielzahl von Phasen geteilt ist und die
Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in Vorwärtsrichtung direkt für jede Phase
bestimmt ist, so daß ein vielstufiges
rechtekkig geformtes Profil erzielt wird.
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US-A 5031127 beschreibt ein solches Verfahren
zum Erstellen eines Programmprofils für die Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit
von Spritzgießmaschinen,
bei welchem eine Modellform in eine Vielzahl finiter Elemente und
die gesamte Füllzeit
in eine Vielzahl gleicher Zeitintervalle aufgeteilt wird, wobei
das Programmprofil unter Verwendung numerischer Analyseverfahren
erstellt wird.
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JP 0008001744 AA beschäftigt sich ebenfalls mit der
Steuerung des Einspritzprozesses in Spritzgießmaschinen unter Aufteilung
der Modellform in finite Elemente und Anwendung numerischer Analyseverfahren,
wobei hier besonderer Wert auf die Berücksichtigung dynamischer Einflüsse gelegt wird.
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1 ist
ein Graph, der das auf diese Weise erhaltene konventionale Programmprofil
zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens
zeigt. Wie in 1 gezeigt
ist der Füllhub des
Einspritzkolbens in fünf
Phasen geteilt, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens V1
bis V5 ist direkt für
jede Phase bestimmt, so daß ein
vielstufiges rechteckig geformtes Profil erzielt wird.
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Da das konventionelle Programmprofil
jedoch eine vielstufige rechteckige Form hat, ändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
plötzlich
an der Ecke des vielstufigen rechteckig geformten Profils. In einem tatsächlichen
Formenhohlraum ändert
sich der Querschnitt des Flußwegs
des Schmelzharzes nicht plötzlich,
so daß ein
konventionelles vielstufiges rechteckig geformtes Profil nicht mit
einer tatsächlichen
Bewegung des Schmelzharzes in dem Formenhohlraum übereinstimmt.
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Um ein Profil zu erzielen, das mit
der tatsächlichen
Form des Flußwegs
des Schmelzharzes in dem Hohlraum übereinstimmt, ist es daher
gemäß der konventionellen
Technik notwendig, die Anzahl der Stufen des rechteckig geformten
Profils zu erhöhen;
demgemäß sollte
die Anzahl der zu teilenden Phasen in der Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens erhöht
werden.
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Wie in 1 durch
gebrochene Linien gezeigt, weist die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
des weiteren einige Verzögerungen
auf den Anstiegs- und Abfallflanken auf, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit
von denen des Profils abweicht. Daher ändert sich, wie aus 1 ersichtlich, die tatsächliche
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens nicht gemäß dem im
Computer erstellten vielstufigen rechteckig geformten Profil.
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Des weiteren ist es erforderlich,
das Programmprofil zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit so
zu erstellen, daß das
vollständige
Einfüllen des
Schmelzharzes innerhalb eines kürzesten
Zeitraums erzielt wird, ohne die Fließbedingung des Schmelzharzes
in dem Formenhohlraum zu stören. Daher
sollte das Programmprofil erstellt werden, durch das die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens so verändert
wird, daß sie
die tatsächliche
Form des Flußwegs
des Schmelzharzes in dem Formenhohlraum einhält. Um ein solches Profil zu
erstellen ist darüberhinaus
das Know-how über
die Grundprinzipien des Gießens
notwendig, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu steuern,
wenn der Schmelzharz in einen Hohlraum eingefüllt zu werden beginnt oder
wenn die Auffüllphase
des Harzes beendet ist.
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Daher stimmt das tatsächliche
Profil der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens (im folgenden
als "ein Verfolgungsprofil" bezeichnet) nicht
genau mit dem Programmprofil zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit
(im folgenden als "ein erstelles
Profil" bezeichnet) überein,
so daß das
Verfolgungsprofil und das erstellte Profil nicht identisch sind,
wenn sie übereinandergelegt
werden, wenn eine Regelung mit geschlossenem Ein- und Ausgang durchgeführt wird.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird eine Verzögerungssteuerung angewandt,
in der Zeitkonstanten auf den Anstiegs- und Abfallflanken der Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens erzeugt werden. Solche verzögerten Anstiegs- und Abfallflanken
sind jedoch nicht in dem Profil enthalten.
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Wenn eine Regelung mit geschlossenem Ein-
und Ausgang durchgeführt
wird, weicht aus diesen Gründen
das Verfolgungsprofil von dem erstellten Profil ab, auch wenn die
Steuerung normal konditioniert wird; eine solche Abweichung macht
die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens schwierig.
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Auf der anderen Seite wird ein anderes
Verfahren zum Erstellen eines Programmprofils vorgeschlagen, in
dem das Profil mit der Veränderung
der Form des Flußwegs
des Schmelzharzes in dem Formenhohlraum übereinstimmt. Gemäß dem Verfahren wird
das Profil durch gebrochene Linien gebildet, die verbunden werden,
jedoch ist es schwierig Parameter festzulegen, wenn die Form des
Flußwegs
des Schmelzharzes in dem Formenhohlraum nicht gut bekannt ist, und
es ist erforderlich, daß viele
Punkte erstellt werden, um das Profil zu erhalten, das mit der Form
des Flußweges
des Schmelzharzes übereinstimmt.
Gemäß diesem
Verfahren wäre
es also schwierig, den Gedanken zu verwirklichen, daß das erforderliche
Profil mit einer kleinen Menge an Eingabedaten erzielt werden kann.
Darüberhinaus
ist das Know-how zum Feststellen der Parameter sehr viel schwieriger
als das zum Erstellen eines vielstufigen rechteckig geformten Profils.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren zum Erstellen eines geeigneten Programmprofils
zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen
ohne die Anwendung eines Know-hows zu schaffen, insbesondere ein
Verfahren zum automatischen Erstellen eines Programmprofils, welches
mit der tatsächlichen
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens übereinstimmt.
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Um die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen,
beinhaltet ein Verfahren zum Erstellen eines Programmprofils zur
Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen,
in dem eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
in Übereinstimmung
mit der Position des Einspritzkolbens gesteuert wird, die in Anspruch
1 angegebenen Verfahrensschritte. Das Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung umfaßt
dabei die folgenden Schritte:
- – Aufteilen
einer Modellform eines zu gießenden, eine
Spule und einen Angußkanal
umfassenden Artikels in eine Vielzahl von feinen Elementen;
- – Ermitteln
eines simulierten Schmelzmaterial-Auffüllzeitraumes
für jedes
feine Element der Modellform des Artikels unter Verwendung eines numerischen
Analyseverfahrens, wie beispielsweise die finite Elementemethode
(FEM), die Randelementmethode (BEM), die Rechenmethode von finiten
Unterschieden und die FAN-Methode, unter der Bedingung, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
konstant ist;
- – Aufteilen
eines Zeitraums T, der für
das Auffüllen der
Modellform des Artikels als ein Ganzes mit Schmelzmaterial erforderlich
ist, durch eine beliebige Zahl in eine Vielzahl von Materialauffüll-Zeiträumen Di;
- – Berechnen
einer Durchschnitts-Fließgeschwindigkeit
CVi des Schmelzmaterials in den Formenhohlraum
für jeden
Material-Auffüllzeitraum
Di aus einer simulierten Füllmenge
von Schmelzmaterial pro Einheits-Zeitraum; und
- – Erstellen
einer Bewegungsgeschwindigkeit Pvi des Einspritzkolbens
in Vorwärtsrichtung
für jeden Material-Auffüllzeitraum
Di als eine Funktion der Durchschnitts-Fließgeschwindigkeit
Cvi des Schmelzharzes gemäß der Gleichung
Pvi = Ki/Cvi, wobei Ki entweder
eine Konstante oder von dem während
des jeweiligen Material-Auffüllzeitraumes
Di aufgefüllten Teil der Modellform abhängig ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird somit der Auffüllzustand
von Schmelzmaterial für
jedes feine Element der Modellform des zu gießenden Artikels zunächst als
ein Zeitraum erzielt durch Verwendung eines CAE-Systems zur Durchführung einer Schmelzharzfließ-Analyse
unter der Bedingung, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
konstant bleibt. Dadurch kann der Auffüllzustand des Materials in
der Modellform mit Isochronen erzielt werden. (Die Isochronen erhält man durch
Verbinden von Positionen, an denen das Schmelzmaterial für jeden
Zeitraum angekommen ist).
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Als nächstes wird die Zeit, die zum
Auffüllen der
gesamten Modellform mit dem Schmelzmaterial erforderlich ist, d.h.
die ganze Zeit, um das Schmelzmaterial in die Modellform zu füllen, durch
eine beliebige Zahl in eine Vielzahl von Zeiträumen geteilt; die Auffüllmenge
(Masse) an Schmelzharz pro Einheits-Zeitraum wird für jeden Auffüllzeitraum
berechnet; die Durchschnittsfließgeschwindigkeit des Schmelzmaterials
in den Formenhohlraum wird berechnet von der Füllmenge bei jedem Auffüllzeitraum. Darüberhinaus
wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
als eine näher
angegebene Funktion der Durchschnittsfließgeschwindigkeit festgelegt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann verschiedene
weitere besondere Aspekte umfassen, nämlich zweitens das Erstellen
einer Bewegungsgeschwindigkeit Pvi des Einspritzkolbens
in Vorwärtsrichtung
in Material-Auffüllzeitraum
Di als eine Funktion der Durchschnittsdicke
der feinen Elemente, in die das Schmelzmaterial bei jedem Material-Auffüllzeitraum
Di gefüllt
wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann drittens
beinhalten, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Material-Auffüllzeitraum
so festgelegt wird, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials konstant bleibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann viertens
beinhalten, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Material-Auffüllzeitraum
so festgelegt wird, daß sie proportional
ist zu der Durchschnittsdicke der feinen Elemente.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann fünftens beinhalten,
daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Material-Auffüllzeitraum
so festgelegt wird, daß sie proportional
ist zu einer umgekehrten Zahl der Durchschnittsdicke der feinen
Elemente.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann sechstens
beinhalten, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vor wärtsrichtung
bei jedem Material-Auffüllzeitraum
als abnehmende Funktion erstellt wird, gemäß welcher die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens in einem Umfang von einer willkürlichen Zahl des letzten Zeitraums
auf den letzten Zeitraum reduziert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann siebtens
beinhalten, daß die
Reaktionsgeschwindigkeit einer Anstiegsflanke der Bewegungsgeschwindigkeit des
Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
durch eine vorbestimmte Funktion festgelegt wird.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird die Durchschnittsfließgeschwindigkeit des Schmelzmaterials
in derselben Weise berechnet wie oben erklärt; die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
wird als eine Funktion der Durchschnittsfließgeschwindigkeit des Materials
und der Durchschnittsdicke der feinen Elemente der Modellform festgelegt,
in die das Schmelzmaterial für
jeden Auffüllzeitraum
eingefüllt
wird.
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Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
festgelegt, so daß die
Durchschnittsfließgeschwindigkeit
konstant bleibt.
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Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
so festgelegt, daß sie
proportional ist zu der Durchschnittsdicke der Modellform der feinen Elemente
oder korrigiert und so erstellt wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens in Vorwärtsrichtung,
die so berechnet worden ist, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
konstant bleibt, ohne die Durchschnittsdicke der feinen Elemente
zu berücksichtigen,
proportional ist zu der Durchschnittsdicke der Modellform.
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Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
so erstellt, daß sie
proportional ist zu einer umgekehrten Zahl der Durchschnittsdicke
der Modellform von feinen Elementen, oder sie wird korrigiert und
so erstellt, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in Vorwärtsrichtung, die so berechnet
worden ist, daß die
Durchschnittsfließgeschwindigkeit
konstant bleibt, ohne die Durchschnittsdicke der feinen Elemente
zu berücksichtigen,
proportional ist zu der Durchschnittsdicke der feinen Elemente.
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Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens
in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
als eine Funktion festgelegt, durch die die Bewegungsgeschwindigkeit
innerhalb eines Umfang von einer beliebigen Zahl des letzten Zeitraums
auf den letzten Zeitraum reduziert wird.
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Gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird die Reaktionsgeschwindigkeit der Anstiegsflanke der
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
durch eine vorbestimmte Funktion festgelegt.
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1 ist
ein Graph, der ein Beispiel eines allgemeinen Programmprofils zur
Steuerung einer Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen gemäß dem konventionellen
Verfahrens zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer Ausführungsform
eines Geräts
zum Erstellen eines Programmprofils zeigt, mit dem das Verfahren
zum Erstellen eines Programmprofils zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit
von Spritzgießmaschinen
erfindungsgemäß angewendet
wird.
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3 ist
eine schematische Ansicht, die ein Gehäuse einer Bandkassette als
ein Beispiel einer Modellform eines zu gießenden Artikels zeigt, das
in feine Elemente geteilt wird unter Anwendung der finiten Elementemethode.
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4 ist
eine schematische Ansicht, die ein Gehäuse einer Bandkassette zeigt,
bei dem der gesamte Auffüllzeitraum
in zehn Auffüllzeiträume geteilt ist.
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5a ist
ein Graph, der ein Beispiel eines Programmprofils darstellt, das
durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erstellt worden
ist und
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5b ist
ein Graph, der eine Veränderung der
Dicke des zu gießenden
Artikels zeigt; und
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6 ist
ein Graph, der ein anderes Beispiel eines Programmprofils zeigt,
das durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erstellt worden ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Im folgenden wird die bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen
erläutert.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Geräts
zum Erstellen eines Programmprofils zeigt, das verwendet wird, um
das Verfahren zum Erstellen eines Programmprofils zur Steuerung
der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen erfindungsgemäß durchzuführen. Das
Gerät zum
Erstellen eines Programmprofils umfaßt einen Schmelzharzfließ-Analyseabschnitt 1 zur Analyse
eines Fließzustands
von Schmelzharz durch ein CAE-System und einen Profilerstellabschnitt 3, wo
das Programmprofil erstellt wird durch Verwendung eines Computersystems.
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In dem Schmelzharzfließ-Analyseabschnitt 1 wird
eine Modellform eines zu gießenden
Artikels umfassend eine Spule und einen Angußkanal in feine Elemente geteilt.
Unter der Bedingung, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit eines Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
konstant bleibt, wird der Auffüllzustand
des Schmelzmaterials (Harz) für
jedes feine Element der Modellform des zu gießenden Artikels als ein Zeitraum
erzielt unter Verwendung von numerischen Analyseverfahren, umfassend
die finite Elementemethode (FEM), die Randelementemethode (BEM),
die Rechenmethode von finiten Unterschieden und die FAN-Methode;
der so erzielte Zustand wird als Isochrone ausgegeben. Die Einzelheiten
der Analyse des Fließens
des Harzes sind in der japanischen Patentschrift Nr. Hei 4(1991)-69857
beschrieben.
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In dem Profilerstellabschnitt 3 wird
die Zeit T, die erforderlich ist, um das Schmelzmaterial in alle Bereiche
der Modellform des Artikels zu füllen
(Auffüllzeit),
durch eine beliebige Zahl n in eine Vielzahl von Zeiträumen Di geteilt, um die Auffüllzeiträume D1 bis Dn zu erhalten;
die Menge an Harz S1 bis Sn, die pro Einheitsstunde eingefüllt wird,
wird bei jedem Auffüllzeitraum
D1 bis Dn berechnet. Die Menge an Harz S1 bis Sn kann man aus dem
Ergebnis der Multiplikation der Flächen und der Dicken aller feinen Elemente
der Modellform erhalten, in die das Schmelzharz bei jedem Auffüllzeitraum
D1 bis Dn eingefüllt
wird.
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3 zeigt
ein Beispiel, in dem ein Gehäuse einer
Bandkassette als Modellform eines zu gießenden Artikels verwendet wird,
und die Modellform ist in feine Elemente durch Anwendung der finiten
Elementemethode geteilt. In 4 ist
die Auffüllzeit
T in zehn Zeiträume
D1 bis D10 geteilt. In diesem Fall kann man die Auffüllmenge
S1 für
den ersten Auffüllzeitraum
D1 aus dem Ergebnis der Multiplikation der Flächen und Dicken der relevanten
feinen Elemente erhalten, in die der Schmelzharz während der
Zeiträume
T0 bis T(T/10) eingefüllt
wird.
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In dem Profilerstellabschnitt 3 werden
die Auffüllmengen
an Harz S1 bis Sn, die man durch Berechnung der Produkte aus den
Flächen
und den Dicken aller feinen Elemente erhält, in die das Harz bei jedem
Auffüllzeitraum
D1 bis Dn eingefüllt
wird, durch eine Zeit T/n bei jedem Auffüllzeitraum geteilt, um eine
Durchschnittsfließgeschwindigkeit
Cv1 bis Cvn des Schmelzmaterials in dem Formenhohlraum bei jedem
Auffüllzeitraum
D1 bis Dn zu erhalten. Gemäß der unten
genannten Formel können
die Bewegungsgeschwindigkeiten Pv1 bis Pvn des Einspritzkolbens in
Vorwärtsrichtung,
die mit einer Funktion k übereinstimmen,
erzielt werden.
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k/(Cv1 – Cvn) =
(Pv1 – Pvn)
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Wenn die Funktion k gleich 1/Cvc
ist, können die
Bewegungsgeschwindigkeiten Pv1 bis Pvn so festgelegt werden, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
konstant bleibt, d.h. Cvc.
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Das Programmprofil zur Steuerung
der Einspritzgeschwindigkeit kann automatisch durch die so erhaltenen
Bewegungsgeschwindigkeiten Pva bis Pvn des Einspritzkolbens erzielt
werden.
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5(a) ist
ein Graph, der ein Programmprofil zur Steuerung einer Einspritzgeschwindigkeit zeigt,
das aus der oben genannten Formel erhalten wurde und in dem die
Auffüllzeit
als Ganzes in zehn (10) Zeiträume
geteilt ist. In diesem Graph ist die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
CV1 bis CV10 des Schmelzmaterials in dem Hohlraum unter der Bedingung
berechnet, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in Vorwärtsrichtung
konstant bleibt; die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens
Pv1 bis Pv10 wird so erzielt, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
konstant bleibt (k = konstant) .
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In 5(a) stellt
das Bezugszeichen Pvs1 ein Beispiel dar, in dem die Reaktionsgeschwindigkeit
einer Anstiegsflanke der Bewegung des Einspritzkolbens linear ist
und eine vorbestimmte Neigung hat, welche durch eine lineare Funktion
erzielt wird; das Bezugszeichen Pvs2 stellt ein Beispiel dar, in
dem die Reaktionsgeschwindigkeit einer Anstiegsflanke der Bewegung
des Einspritzkolbens unter Verwendung einer quadratischen Funktion
festgelegt wird. Diese Einstellungen sollen die Reaktionsgeschwindigkeit
der Anstiegsflanke so schnell wie möglich machen. Die zu verwendende
Funktion sollte je nach Fließeigenschaft
des Harzes ausgewählt
werden.
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Darüberhinaus kann die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens bei jedem Auffüllzeitraum als eine abfallende
Funktion erstellt werden, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit in
einem Umfang von der beliebigen Zahl des letzten Zeitraums auf den
letzten Zeitraum reduziert wird, wobei das Bezugszeichen "n" eine beliebige Zahl ist.
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In 5(a) ist
die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens, wie durch die Bezugssymbole
Pv9' und Pv10' dargestellt, reduziert
in einem Umfang zwischen dem zweiten Zeitraum des letzten Zeitraums und
dem letzten Zeitraum, d.h. in einem Umfang zwischen den Zeiträumen von
D9 und D10.
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Diese Einstellung dient zur Absorption
jeglicher Trägheit
der Auffüllbewegung
des Kolbens und zur Durchführung
der Schaltsteuerung der Einspritzphase von einer Schmelzharz-Auffüllphase
zu einer Ruhephase in gleichmäßiger Weise.
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In der obigen Ausführungsform
wird der Einfluß durch
die Variation in der Dicke des zu gießenden Artikels nicht berücksichtigt.
Wenn die Dicke des zu gießenden
Artikels variiert werden soll, ist es jedoch besser, das Programmprofil
als eine Funktion der Durchschnittsfließgeschwindigkeit und der Dicke des
Artikels festzulegen, wobei jede Variation berücksichtigt wird.
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In diesem Fall wird die Bewegungsgeschwindigkeit
Pv1 zu Pvn des Einspritzkolbens bei den Auffüllzeiträumen D1 bis Dn als eine Funktion
k', die unten gezeigt
ist, von Durchschnittsgeschwindigkeiten Cvl bis Cvn und von Durchschnittsdicken
t1 bis tn der feinen Elemente festgelegt, in die Schmelzmaterial bei
jedem Auffüllzeitraum
D1 bis Dn eingefüllt
wird.
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k'·k/(Cv1 – Cvn) = (Pv1 – Pvn)
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Wenn z.B. die Durchschnittsdicken
t1 bis t10 bei jedem Auffüllzeitraum
D1 bis Dn variiert werden, wie in 5(b) gezeigt,
werden die Bewegungsgeschwindigkeiten des Kolbens Pv1, Pv2, Pv6
und Pv7 korrigiert, wie durch Pv1'',
Pv2'', Pv6'' und Pv7'' jeweils
gezeigt, wobei die Variation der Durchschnittsdicke zur Bewegungsgeschwindigkeit
Pv1 bis Pv10 addiert wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit in Proportion
mit der Variation der Durchschnittsdicke des zu gießenden Artikels
zu bringen.
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Da gemäß dieser Einstellung die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens so gesteuert wird, daß sie in Proportion mit der
Durchschnittsdicke des zu gießenden
Artikels bei jedem Auffüllzeitraum
ist, wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens an dem Abschnitt
langsam, wo die Durchschnittsdicke des Artikels dünn ist,
und an dem Abschnitt schnell, wo die Durchschnittsdicke des Artikels
dick ist.
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Ein solches Programmprofil wird erzielt, wenn
man die Tatsache in Betracht zieht, daß die Form des gegossenen Artikels
aufgrund von Überhitzung
schlecht wird, die durch einen Entladungswiderstand des in dem Hohlraum
fließenden
Schmelzharzes verursacht wird. Dieses Profil wird je nach Viskosität und Wärmebeständigkeit
des Material verwendet.
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In dem Fall, daß das Material verwendet wird,
für welches
es nicht notwendig ist, auf die schlechte Form des Artikels wegen
der Überhitzung zu
achten, kann nur eine Turbulenz, die durch eine zu hohe Einfüllgeschwindigkeit
des Materials verursacht wird, verhindert werden. In diesem Fall
könnte
die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens, die proportional zu einer
umgekehrten Zahl der Durchschnittsdicke der Modellform des Ar tikels
steht, mit einem geeigneten Koeffizienten gegeben sein, so daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
an dem Abschnitt, wo die Durchschnittsdicke des Artikels dünn ist,
gering wird und an dem Abschnitt, wo die Durchschnittsdicke des
Artikels dick ist, schnell wird.
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In dem Fall, daß die Bewegungsgeschwindigkeiten
Pv1 zu Pvn des Einspritzkolbens als Funktionen für die Durchschnittsflließgeschwindigkeiten Cv1
bis Cvn in dem Formenhohlraum erzielt werden, kann es eingerichtet
werden, daß ein
vorderer Teil der Auffüllzeiträume D1 bis
D5 als eine aufsteigende Funktion erstellt werden und der hintere
Teil davon als eine abfallende Funktion.
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6 ist
ein Graph, der ein solches Profil zeigt, in dem der vordere Teil
der Zeiträume
D1 bis D5 als eine aufsteigende Funktion festgelegt wird und der
hintere Teil der Zeiträume
D6 bis D10 als abfallende Funktion festgelegt wird. Es wird darauf
hingewiesen, daß die
Punkte Pv11 bis Pv20 jeweils den in dem Graph von 5 gezeigten Punkten Pv1, Pv2 .... Pv10
entsprechen.
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In diesem Fall kann die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens in derselben Weise festgelegt werden wie in 5(a) gezeigt. Das heißt, um die
Umschaltung der Einspritzphase von der Material-Auffüllphase
zur Ruhephase in gleichmäßiger Weise
zu steuern, wird die Bewegungsgeschwindigkeit Pv19' bis Pv20' reduziert. Um zu
verhindern, daß die Form
des Artikels wegen Überhitzung
schlecht wird, werden des weiteren die Bewegungsgeschwindigkeiten
Pv11' bis Pv17'', Pv19', Pv20' so variiert, daß sie proportional zu der Variation
der Dicke des Artikels sind.
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Wie oben erwähnt wird erfindungsgemäß ein Auffüllzustand
des Schmelzmaterials als ein Zeitraum zuerst für jedes feine Element einer
Modellform eines zu gießenden
Artikels unter der Bedingung erzielt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Ein spritzkolbens in Vorwärtsrichtung
konstant bleibt; die Zeit, die erforderlich ist, um die Modellform
des zu gießenden
Artikels mit dem Schmelzmaterial aufzufüllen, d.h. die ganze Auffüllzeit wird
durch eine beliebige Zahl in eine Vielzahl von Zeiträumen geteilt;
eine Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials in dem Hohlraum wird aus der Menge an Harz, die
bei jedem Auffüllzeitraum
pro Einheitszeitraum eingefüllt
wird, berechnet; die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens
in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
wird als eine Funktion der Durchschnittsfließgeschwindigkeit des Schmelzmaterials
festgelegt. Daher kann das Programmprofil zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit
automatisch und ohne Anwendung eines Know-Hows so erstellt werden,
daß es
für die
Form des zu gießenden Artikels
passend ist.
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Besonders wenn eine geschlossene
Regelung durchgeführt
wird, kann das Profil, das mit der tatsächlichen Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens einschließlich
ihrer Anstiegs- und
Abfallflanken übereinstimmt,
erstellt werden. Daher ist es möglich,
den Unterschied zwischen den erstellten Werten und den Verfolgungswerten
auf ein Minimum zu reduzieren.
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Des weiteren kann erfindungsgemäß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials in derselben Weise wie oben erwähnt berechnet
werden, aber die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens in
Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
wird als eine Funktion der Durchschnittsfließgeschwindigkeit und der Durchschnittsdicke
der feinen Elemente angelegt, in die das Schmelzmaterial bei jedem
Auffüllzeitraum
eingefüllt
wird. Daher kann das Programmprofil zur Steuerung des Einspritzkolbens
automatisch und ohne Anwendung eines Know-hows erstellt werden,
auch wenn die Dicke des zu verwendenden Artikels variiert.
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Darüberhinaus kann erfindungsgemäß das Profil
zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in Vorwärtsrichtung
bei jedem Auffüllzeitraum
unter Verwendung eines Profils er stellt werden, durch welches die
Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials ohne Berücksichtigung der
Variation in der Fläche
des Querschnitts des Flußweges
des Schmelzharzes in dem Hohlraum konstant wird.
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Des weiteren kann erfindungsgemäß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens bei jedem Auffüllzeitraum so festgelegt werden,
daß sie proportional
ist zu der Durchschnittsdicke des zu gießenden Artikels, oder die Geschwindigkeit
wird korrigiert und so festgelegt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens, die so berechnet wird, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials konstant wird, ohne die Durchschnittsdicke
der feinen Elemente zu berücksichtigen,
proportional ist zu der Durchschnittsdicke der feinen Elemente.
In solchen Fällen
kann das Profil verhindern, daß die
Form des gegossenen Artikels wegen Überhitzung des Schmelzharzes
schlecht wird.
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Erfindungsgemäß kann die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens bei jedem Auffüllzeitraum so festgelegt werden,
daß sie
proportional ist zu einer umgekehrten Zahl der Durchschnittsdicke der
feinen Elemente, oder sie wird korrigiert und so festgelegt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kolbens, die so berechnet wird, daß die Durchschnittsfließgeschwindigkeit
des Schmelzmaterials konstant wird, ohne die Dicke der feinen Elemente
zu berücksichtigen,
proportional ist zu der umgekehrten Zahl der Durchschnittsdicke
der feinen Elemente. In diesem Fall kann ein Profil erstellt werden,
in dem die Verhinderung von Turbulenzen aufgrund zu hoher Auffüllgeschwindigkeit
beachtet wird.
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Außerdem kann erfindungsgemäß die Bewegungsgeschwindigkeit
des Einspritzkolbens bei jedem Auffüllzeitraum als eine abfallende
Funktion in einem Umfang einer beliebigen Zahl des letzten Zeitraums
zum letzten Zeitraum festgelegt werden, wobei n eine beliebige Zahl
ist. In diesem Fall kann die Schaltsteuerung von der Auffüllphase
zur Ruhephase stabil durchgeführt
werden, so daß das
Profil, in dem ein Gegenmaßnahme
gegen "Gußnähte" ergriffen wird,
automatisch erstellt wird.
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Erfindungsgemäß kann die Reaktionsgeschwindigkeit
der Anstiegsflanke der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens mit
Hilfe einer vorbestimmten Funktion festgelegt werden, so daß ein Profil
automatisch erstellt werden kann, das eine scharfe Anstiegsflanke
der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens hat.