DE19616383A1

DE19616383A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen

Info

Publication number: DE19616383A1
Application number: DE19616383A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Fujita; Susumu Harada
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: IN188902B; GB2300140B; JPH08290451A; JP3547845B2; GB2300140A; US5723079A; GB9607975D0; DE19616383B4

Description

Hintergrund der Erfindung 1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah ren und Vorrichtung zum Steuern der Einspritzgeschwin digkeit einer Spritzgießmaschine. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren und eine Vor richtung zum Steuern der Einspritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit eines Einspritzkolbens während der Phase verringert wird, in der eine Einspritzphase von einer Füll- in eine Entlüftungsphase gewechselt wird.

2) Verwandter Stand der Technik

Bei Spritzgießmaschinen erfolgt die Steuerung der Bewe gungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens (Schnecke) in Vorwärtsrichtung gewöhnlich in Übereinstimmung mit ei nem Programmprofil, das vorher in einem Computer ange legt wird.

Fig. 1 ist ein Graph, der ein herkömmliches Programm profil zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens zeigt. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird beim herkömmlichen Profil die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens so gesteuert, daß der Füllhub des Ein spritzkolbens in mehrere Perioden unterteilt wird, wo bei die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in einer Vorwärtsbewegung bei jeder Periode spezifiziert ist, um ein vielfach rechteckig geformtes Programmprofil einzu stellen und wird so gesteuert, daß sich der Kolben in einer Vorwärtsrichtung gemäß den Geschwindigkeiten V1, V2, V3 und V4 bewegt, die in dem Programmprofil in Übereinstimmung mit der Position des Kolbens angelegt sind.

Die Bewegungsgeschwindigkeiten V3 und V4 werden in dem Profil so eingestellt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens vor einem Zeitpunkt verringert werden kann, bei dem geschmolzener Kunststoff vollstän dig im Arbeitsablauf eines Formenhohlraums eingefüllt ist und um zu verhindern, daß der Druck des Kunststof fes in dem Formenhohlraum unangemessen steigt.

Gemäß einer solchen Einstellung der Bewegungsgeschwin digkeit des Einspritzkolbens variiert eine Antriebs kraft PA zum Vorwärtsbewegen des Kolbens, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Es ist erforderlich, daß die Geschwindigkeiten V3 und V4 des Programmprofils so eingestellt sind, um die Be wegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu verringern, und um die Bewegungsgeschwindigkeit passend zu verringern, um zu verhindern, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu stark reduziert wird und der Kunststoff in der Nähe der Endabschnitte des Hohlraumes während der Periode, in der der Kunststoff eingefüllt wird, zu stark abgekühlt wird. Es ist weiterhin erforderlich, daß die Verringerung der Geschwindigkeit ohne irgend welche nachhaltigen Mängel und in Übereinstimmung mit der Form des Spritzgießartikels und mit den Material eigenschaften des zu verwendenden Kunststoffes einge stellt wird.

Bisher wurden die Charakteristiken über die Verringe rung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens meistens auf der Basis von Versuch und Irrtum durch die Erfah rung des Bedieners eingestellt.

Es ist jedoch ein erfahrungsreiches Know-how erforder lich, um die Charakteristiken zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit so einzustellen, daß die Ge schwindigkeitsverringerung auf passende Weise ausge führt wird, und daß verhindert wird, daß der Kunststoff in der Nähe der Endabschnitte des Hohlraumes zu stark abgekühlt wird; daher ist es schwierig, die Spritzgieß bedingung zu bestimmen. Die Spritzgießbedingung wird aktuell so eingestellt, indem Versuchsspritzgüsse meh rere Male wiederholt werden, um einen Kompromiß der Kontrollcharakteristik der Verringerung der Bewegungs geschwindigkeit des Kolbens herauszufinden. Dies wirkt sich nachteilig aus, da es viel Zeit kostet, eine pas sende Charakteristik zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens einzustellen.

Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Spritzgießkolbens in mehreren Schritten von V3 auf V4 verringert wird, verändert sich weiterhin der Druck des geschmolzenen Kunststoffes wellenförmig in der Gießform, entsprechend der Veränderung der Antriebskraft PA, die den Kolben in eine Vorwärtsrichtung bewegt. Das heißt, daß demzufolge der Druck des geschmolzenen Kunststoffes in der Gieß form nicht akzeptabel gesteuert werden kann. Um diesen Nachteil zu umgehen, ist es erforderlich, die Bewe gungsgeschwindigkeit des Kolbens während der Phase der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in mehrstufi ger Weise zu verändern oder eine Charakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in Überein stimmung mit einer passenden Verringerungsfunktion für die Bewegungsgeschwindigkeit einzustellen. Diese Vor kehrungen machen jedoch die Einstellung eines Programm profiles wesentlich schwieriger.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Ein spritzgeschwindigkeit von Spritzgießmaschinen zur Ver fügung zu stellen, bei dem automatisch beurteilt wird, ob die Charakteristik zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit eines Spritzgießkolbens passend einge stellt worden ist; die somit eingestellte Charakte ristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird in Übereinstimmung mit dem Beurteilungsergebnis automatisch korrigiert und eine angepaßte Charakte ristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird automatisch durch selbstlernendes Steuern ohne jegliche Mängel eingestellt.

Um die eben umrissenen Aufgaben zu lösen, umfaßt ein Verfahren zur Steuerung der Spritzgeschwindigkeit einer Spritzgießmaschine die folgenden Schritte:

Erfassen einer Antriebskraft durch ein erstes Erfas sungsmittel, um einen Einspritzkolben nach vorn zu be wegen, der beweglich in dem Einspritzzylinder eingebaut ist;
Steuern der Geschwindigkeit der nach vorn gerichteten Bewegung des Einspritzkolbens, die in Übereinstimmung mit einem Verringerungsprofil für die Bewegungsge schwindigkeit verringert werden soll, welches von einer vorbestimmten Verringerungsfunktion für größere Ge schwindigkeiten zu einem Zeitpunkt gesteuert wird, bei dem der durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten Standardwert überschreitet;
Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkol bens, der sich in einer Vorwärtsbewegung befindet, durch ein zweites Erfassungsmittel, während der Phase, in der die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens redu ziert wird;
Prüfen von mindestens einem der folgenden beiden Fälle:
ob der durch das zweite Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, und ob der durch das zweite Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten unteren Grenzwert unterschreitet;
Ausgeben eines Alarmsignales, falls der durch das zweite Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimm ten oberen Grenzwert überschreitet oder einen vorbe stimmten unteren Grenzwert unterschreitet.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet zweitens, daß das Prüfen in einer Position durchgeführt wird, bei der die Einspritzphase von einer Füll- in eine Entlüftungsphase gewechselt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet drittens, daß der obere Grenzwert und/oder der untere Grenzwert als durchgezogene Linie oder als mehrere Punkte mit vorbestimmten Wert während der Verringe rungsphase der Bewegungsgeschwindigkeit in Übereinstim mung mit der Verringerungscharakteristik für die Bewe gungsgeschwindigkeit eingestellt wird/werden, so daß das Prüfen kontinuierlich oder über mehrere Punkte wäh rend der Verringerungsphase der Bewegungsgeschwindig keit durchgeführt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet viertens, daß, wenn der durch das zweite Erfassungsmit tel erfaßte Wert unter einem unteren Grenzwert während der Verringerungsphase der Bewegungsgeschwindigkeit ab sinkt, die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkol bens danach in eine Vorwärtsrichtung auf die Geschwin digkeit zu dem Zeitpunkt fest eingestellt wird, wenn der Wert den unteren Grenzwert in einem laufenden Ein spritzzyklus unterschreitet.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet fünftens, daß zwei oder mehrere Standardwerte einge stellt werden und daß das Verringerungsprofil der Bewe gungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer ande ren Verringerungsfunktion der Bewegungsgeschwindigkeit für jeden Standardwert eingestellt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet sechstens, daß eine Phase, während der ein Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Er fassungsmittel erfaßte Wert durchgeführt wird, für je den Standardwert in Übereinstimmung mit der Position des Kolbens eingestellt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet siebtens, daß eine Phase, während der ein Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Er fassungsmittel erfaßte Wert durchgeführt wird, für je den Standardwert in Übereinstimmung mit der Zeit einge stellt wird, die nach dem Zeitpunkt des Einspritzbe ginns verstrichen ist.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet achtens, daß wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, der Standardwert des nächsten Einspritzzyklus korrigiert wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet neuntens, daß wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, die Funktion für das Einstellen des Verringerungsprofiles der Bewegungsgeschwindigkeit verändert wird, um das Verringerungsprofil der Bewegungsgeschwindigkeit zu korrigieren, und daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens gesteuert wird, um in Übereinstimmung mit dem somit korrigierten Verringerungsprofil der Be wegungsgeschwindigkeit in dem nächsten Einspritzzyklus verringert zu werden.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet zehntens, daß, wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, die Phase, während der der Vergleich zwischen dem Stan dardwert und dem durch das erste Erfassungsmittel er faßte Wert ausgeführt wird, in dem nächsten Einspritz zyklus verändert wird.

Um die vorstehenden Nachteile zu lösen, umfaßt die Vor richtung zum Steuern der Einspritzgeschwindigkeit einer Spritzgießmaschine außerdem folgende Merkmale:
Ein erstes Erfassungsmittel zum Erfassen einer An triebskraft für das Bewegen in Vorwärtsrichtung eines Einspritzkolbens, der in einem Einspritzzylinder für geschmolzenen Kunststoff beweglich eingebaut ist;
Steuermittel für die Bewegungsgeschwindigkeit zum Steu ern der Bewegungsgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung des Kolbens, um sie in Übereinstimmung mit einem Ver ringerungsprofil der Bewegungsgeschwindigkeit zu ver ringern, das durch Verwendung einer vorbestimmten Ver ringerungsfunktion der Geschwindigkeit zu einem Zeit punkt eingestellt wird, bei dem ein durch das erste Er fassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten Stan dardwert überschreitet;
Ein zweites Erfassungsmittel zum Erfassen der Bewe gungsgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung des Kolbens;
Ein Prüfmittel zur Beurteilung der Bewegungsgeschwin digkeit des Kolbens zum Prüfen von zumindest zwei Fäl len: ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkol bens, die durch das zweite Erfassungsmittel erfaßt wird, einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschrei tet und ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritz kolbens, die durch das zweite Erfassungsmittel erfaßt wird, einen vorbestimmten unteren Grenzwert unter schreitet, während der Steuerungsphase für die Verrin gerung der Bewegungsgeschwindigkeit oder einer Posi tion, bei der die Einspritzphase in die Entlüftungs phase gewechselt wird, und für das Ausgeben eines Alarmsignales, falls die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens einen oberen Grenzwert überschreitet und/oder wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens einen unteren Grenzwert unterschreitet (elftens).

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt wei terhin ein Korrekturmittel für eine Steuerungsbedin gung, für das Durchführen zumindest einer der folgenden Vorgänge: Korrektur der Standardwerte in einem folgen den Spritzgießzyklus, Korrektur des Steuerungsprofils der Bewegungsgeschwindigkeit in dem folgenden Spritz gießzyklus und Wechsel der Periode während der der Ver gleich zwischen einem Standardwert und dem durch das erste Erfassungsmittel erfaßten Wert für den folgenden Spritzgießzyklus erfaßt wird, wenn das Prüfmittel für die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens das Alarm signal ausgibt (zwölftens).

Gemäß dem ersten und elften Aspekt der vorliegenden Er findung wird die Antriebskraft für das Bewegen des Ein spritzkolbens in Vorwärtsrichtung durch das erste Er fassungsmittel erfaßt, und wenn der somit erfaßte Wert einen Standardwert überschreitet, startet die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Steuerungsprofil zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit, das durch eine vorbestimmte Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit gelenkt wird.

Während der Steuerungsperiode zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit wird geprüft, ob die Bewegungs geschwindigkeit des Kolbens, die durch das zweite Er fassungsmittel erfaßt wird, den vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet und/oder ob die Bewegungsge schwindigkeit den vorbestimmten unteren Grenzwert un terschreitet, und sobald die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens den vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit ei nen vorbestimmten unteren Grenzwert unterschreitet, wird das Alarmsignal ausgegeben.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Beurteilung, ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens passend ist oder nicht, an einer Position durchgeführt, an der die Einspritzphase von einer Füll in eine Entlüftungsphase gewechselt wird. Das heißt, es wird überprüft, ob die Endgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens an der Wechselposition in die Entlüf tungsphase geeignet ist oder nicht.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird/werden zumindest einer der beiden Grenzwerte, der obere Grenzwert und/oder der untere Grenzwert, kontinu ierlich oder nach mehreren Punkten mit einem vorbe stimmten Abstand eingestellt, und die Überprüfung, ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in Vorwärts richtung den oberen Grenzwert überschreitet und/oder ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in Vorwärts richtung den unteren Grenzwert unterschreitet, wird kontinuierlich oder nach mehreren Punkten während der Steuerungsperiode zur Verringerung der Geschwindigkeit durchgeführt.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, während der Steuerungsperiode zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit, wird, sobald die Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens in Vorwärtsrichtung den obe ren Grenzwert überschreitet oder den unteren Grenzwert unterschreitet, die Bewegungsgeschwindigkeit des Kol bens anschließend fest auf die Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt eingestellt, an dem die Bewegungsgeschwindig keit innerhalb des gleichen Spritzgießzyklus über schritten oder unterschritten wird, so daß eine unge eignete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens verhindert wird.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung werden zwei oder mehrere Standardwerte, bei denen die Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit anfängt, eingestellt, und das Steuerungsprofil zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird durch eine Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit für jeden Standardwert eingestellt.

Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Periode, während der ein Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Erfassungsmit tel erfaßte Wert durchgeführt wird, für jeden Standard wert in Übereinstimmung mit der Position des Kolbens eingestellt.

Gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Standardwert, bei dem die Steuerung zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit anfängt, mit dem Wert verglichen, der durch das erste Erfassungsmittel erfaßt wird, und die Periode, während der der Vergleich aufrecht erhalten wird, wird für jeden Standardwert ge trennt eingestellt, der auf der Zeit basiert, die seit dem Zeitpunkt des Beginns der Einspritzphase verstri chen ist.

Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wer den, sobald das Alarmsignal ausgegeben wird, die Stan dardwerte für den folgenden Spritzgießzyklus korri giert.

Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, sobald das Alarmsignal ausgegeben wird, das Steuerungsprofil zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit für den folgenden Spritzgießzyklus korri giert.

Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, sobald das Alarmsignal ausgegeben wird, die Peri ode, während der der Vergleich zwischen den Standard werten, bei denen die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit anfängt, und dem durch das er ste Erfassungsmittel erfaßte Wert erfolgt, in dem fol genden Spritzgießzyklus geändert.

Gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, sobald die Vorrichtung reagiert, um ein Alarm signal auszugeben, indem mindestens einer der Korrektu ren der Standardwerte in einem folgenden Spritzgießzy klus durchgeführt wird, die Korrektur des Steuerungs profils zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit für den folgenden Spritzgießzyklus und der Wechsel der Periode, während der der Vergleich zwischen den Stan dardwerten und dem Wert, der durch das erste Erfas sungsmittel aufrecht erhalten wird (nachfolgend als "wirksame Vergleichsperiode" bezeichnet).

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Graph, der ein Beispiel von einer Ver änderungscharakteristik eines herkömmlichen Programm profiles bezüglich der Steuerung der Einspritzgeschwin digkeit und der Veränderung der Antriebskraft zum Bewe gen des Einspritzkolbens in einer Vorwärtsrichtung ver anschaulicht;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion ei nes ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem die Vorrichtung zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung an einer hydraulischen Spritzgießmaschine angewendet wird;

Fig. 3 ist eine Graph, der ein Beispiel von einer Ver änderungscharakteristik der Bewegungsgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten An triebskraft des Einspritzkolbens in Übereinstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritzgeschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 zeigt einen Graph, der ein weiteres Beispiel der Veränderungscharakteristik der Bewegungsgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten An triebskraft des Einspritzkolbens in Übereinstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritzgeschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung ver anschaulicht;

Fig. 5 zeigt einen Graph, der noch einmal ein weiteres Beispiel der Veränderungscharakteristik der Bewegungs geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens in Über einstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritz geschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 6 zeigt einen Graph, der wiederum ein weiteres Beispiel der Veränderungscharakteristik der Bewegungs geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens in Über einstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritz geschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausfüh rungsform der Vorrichtung zur Steuerung der Einspritz geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die an einer hydraulischen Spritzgießmaschine angewen det wird;

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ebenfalls eine wei tere Ausführungsform der Vorrichtung zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfin dung zeigt, die an einer hydraulischen Spritzgießma schine angewendet wird;

Fig. 9 zeigt einen Graph, der wiederum ein weiteres Beispiel der Veränderungscharakteristik der Bewegungs geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens in Über einstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritz geschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 10 zeigt einen Graph, der wiederum ein weiteres Beispiel der Veränderungscharakteristik der Bewegungs geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung und der nach vorn gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens in Über einstimmung mit dem Steuerungsverfahren der Einspritz geschwindigkeit der Spritzgießmaschine der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Fig. 2 zeigt eine Konstruktion eines Ausführungsbei spiels, bei dem die Vorrichtung zur Steuerung der Ein spritzgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung an einer hydraulischen Spritzgießmaschine angewendet wird.

Die hydraulische Spritzgießmaschine umfaßt einen Ein spritzzylinder 1 für geschmolzenen Kunststoff; wobei die notwendige Menge des zu schmelzenden Materials vor her gemessen und in dem Zylinder bereitgestellt wurde, und umfaßt weiterhin einen Einspritzkolben 3 mit einer in den Einspritzzylinder 1 beweglich eingebauten Schnecke, eine Hydraulikzylindervorrichtung 5 zum An treiben des Einspritzkolbens 3 in Rückwärts- und Vor wärtsrichtung; wobei der geschmolzene Kunststoff in die Spritzgießform 9 durch eine Düse 7 eingespritzt wird, indem der Einspritzkolben 3 in einer Vorwärtsrichtung bewegt wird.

Hydrauliköl wird von einer Hydraulikölversorgung 11 in eine Hydraulikzylindervorrichtung 5 über ein Steuerven til 13 zur Ölableitung bereitgestellt, wobei die Ablei tungsmenge des Öls gemessen wird.

In diesem Fall wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens 3 in Vorwärtsrichtung durch die Ablei tungsmenge des Hydrauliköls, das in der Hydraulikzylin dervorrichtung 5 bereitgestellt wurde, bestimmt; die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens 3 in Vor wärtsrichtung wird durch die Steuerung der Ableitungs menge des Hydrauliköls mit Hilfe des Steuerventils 13 zur Ölableitung gesteuert.

Das Steuerventil 13 zur Ölableitung ist in Form eines elektromagnetischen Steuerventils mit variabler Dros selmöglichkeit ausgeführt, durch das die Ableitmenge des Hydrauliköls quantitativ gesteuert wird. Dieses Ventil 13 arbeitet in Übereinstimmung mit einem Ge schwindigkeitssteuersignal, das von einer Vorrichtung 15 zur Einstellung der Einspritzgeschwindigkeit zur Verfügung gestellt wird.

Mit der Vorrichtung 15 zur Einstellung der Einspritzge schwindigkeit ist ein Kraftaufnehmer 17 zum Erfassen der nach vorne gerichteten Antriebskraft des Einspritz kolbens 3 mit Hilfe des Öldrucks in der Hydraulikzylin dervorrichtung 5 und ein Positionserfassungsmittel 19 zur Erfassung der Position des Einspritzkolbens 3 ver bunden.

Die Vorrichtung 15 zur Einstellung der Einspritzge schwindigkeit umfaßt eine Programmeinstellvorrichtung 21 und die Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit. In der Programmeinstellvorrichtung 21 wird ein rechteckförmi ges Programmprofil zur Steuerung der Bewegungsgeschwin digkeit des Einspritzkolbens 3 eingestellt, das durch die Werte V1 bzw. V2 dargestellt ist; in der Vorrich tung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird das Programmprofil zur Geschwindigkeitsverringerung durch eine vorbe stimmte Funktion zur Geschwindigkeitsverringerung ein gestellt, das in Fig. 3 durch das Bezugszeichen VD dar gestellt ist. Das Geschwindigkeitssteuersignal wird entweder von der Programmeinstellvorrichtung 21 oder der Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit an das Steu erventil 13 zur Ölableitung weitergeleitet. Der Signalanschluß wird über einen Signalschalter 20 ge schaltet.

Ein Komparator 25 wird verwendet, um zu überprüfen, ob die jetzige Position des Kolbens innerhalb einer wirk samen Vergleichsperiode der nach vorne gerichteten An triebskraft des Kolbens liegt. In dem Komparator 25 wird die Position des Einspritzkolbens 3, die durch das Positionserfassungsmittel 19 erfaßt wird, mit einer vorbestimmten gültigen Vergleichsperiode verglichen, die vorher in der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit einge stellt wurde; und sobald der Einspritzkolben seine Po sition in der wirksamen Vergleichsperiode erreicht hat, veranlaßt der Komparator 25 einen Schalter 27 auf EIN zu wechseln.

Nur wenn der Schalter 27 auf EIN steht, wird das Erfas sungssignal der nach vorne gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens 3, die durch den Kraftaufnehmer 17 für die nach vorne gerichtete Kraft gemessen wird, an den Komparator 29 weitergeleitet.

Der Komparator 29 überprüft, ob die nach vorne gerich tete Antriebskraft des Einspritzkolbens 3, die durch den Kraftaufnehmer 17 für die nach vorne gerichtete Kraft gemessen wird, einen Standardwert erreicht, der durch eine Standardwerteinstellvorrichtung 31 einge stellt wird; und sobald die nach vorne gerichtete An triebskraft zum Antrieb des Kolbens den Standardwert erreicht, wird ein Steuersignal für eine Anlaufbewegung der Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit weitergelei tet.

Sobald das Steuersignal für die Anlaufbewegung anliegt, gibt die Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit ein Ge schwindigkeitssteuersignal aus, das anhand der Überein stimmung mit dem Verringerungsprofil der Bewegungsge schwindigkeit erhalten wird, das in Übereinstimmung mit einem Befehl eingestellt wird, der von der Einstellvor richtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit an das Steuerventil 13 zur Öl ab leitung über einen Signalschalter 20 zugeführt wird.

Das Geschwindigkeitssteuersignal, das man durch das Profil erhält, das die in Fig. 3 gezeigten Geschwin digkeiten V1 und V2 bestimmt, wird andererseits von ei ner Programmeinstellvorrichtung 21 an das Steuerventil 13 zur Ölableitung weitergeleitet, bis das Steuersignal für die Anlaufbewegung von dem Komparator 29 an die Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verrin gerung der Bewegungsgeschwindigkeit weitergeleitet wird, anders ausgedrückt, bis die nach vorne gerichtete Antriebskraft des Einspritzkolbens 3 den Standardein stellwert erreicht, der durch die Standardwerteinstell vorrichtung 31 eingestellt ist.

Ein Geschwindigkeitsberechner 33 errechnet die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens 3 in Übereinstimmung mit dem erfaßten Wert, der von dem Positionserfassungsmittel 19 ausgege ben wird.

In dem Komparator 35 wird der durch das Positionserfas sungsmittel 19 erfaßte Wert mit der Umschaltposition in einer Entlüftungsphase verglichen, der in der Program meinstellvorrichtung 21 so eingestellt wird, daß ein "Haltesignal" in dem Geschwindigkeitsberechner 33 be reitgestellt wird, um die nach vorne gerichtete Bewe gungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens 3 an der Um schaltposition in der Entlüftungsphase des Kolbens bei zubehalten.

Das Signal der nach vorne gerichteten Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens an der Umschaltposition in der Entlüftungsphase des Kolbens, die durch den Ge schwindigkeitsberechner 33 beibehalten wird, wird an den oberen Grenzwertkomparator 37 und an den unterer Grenzwertkomparator 39 angelegt.

Der untere Grenzwertkomparator 37 überprüft, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kol bens an der Umschaltposition in der Entlüftungsphase einen oberen Grenzwert überschreitet, der in der Ein stelleinrichtung 41 für den oberen Grenzwert einge stellt wird; sobald die nach vorne gerichtete Bewe gungsgeschwindigkeit des Kolbens den oberen Grenzwert überschreitet, wird ein EIN-Signal von dem Komparator 37 an eine ODER-Schaltung 45 weitergeleitet.

Der Komparator 39 für den unteren Grenzwert überprüft andererseits, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens an der Umschaltposition in der Entlüftungsphase einen unteren Grenzwert unter schreitet, der in der Einstelleinrichtung 43 für den unteren Grenzwert eingestellt wird; sobald die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens den unteren Grenzwert unterschreitet, wird ein EIN- Signal von dem Komparator 39 an die ODER-Schaltung 45 weitergeleitet.

Die ODER-Schaltung 45 gibt ein Alarmsignal aus, sobald das EIN-Signal entweder von oberen Grenzwertkomparator 37 oder von dem unteren Grenzwertkomparator 39 bereit gestellt wird.

Das Alarmsignal wird ebenfalls an die Einstellvorrich tung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit weitergeleitet, wobei mindestens einer der Korrekturvorgänge für den folgenden Spritzgießzy klus innerhalb der Korrektur der Standardwerte durchge führt wird, die in der Standardwerteinstellvorrichtung 31 eingestellt werden, die Korrektur der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit, die der Vor richtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringe rung der Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt wird, und eine Änderung der Daten der wirksamen Vergleichsperiode der nach vorne gerichteten Antriebskraft, die an den Komparator 25 weitergeleitet werden muß. Diese Korrek turen und die Änderung funktionieren wie ein Korrektur- und Änderungsmittel für den Steuerungszustand.

Die Funktionen der Vorrichtung zur Steuerung der Ein spritzgeschwindigkeit, die die oben erwähnten Merkmale aufweisen, werden anhand des in Fig. 3 gezeigten Graphs nachfolgend erläutert.

Wenn die Füllphase beginnt, wird das Steuersignal für die Bewegungsgeschwindigkeit an dem Steuerventil 13 zur Ölableitung über den Signalschalter 20 angelegt, in Übereinstimmung mit den nach vorn gerichteten Bewe gungsgeschwindigkeiten V1 und V2 der Kolben, die in dem Programmprofilen zur Steuerung der Bewegungsgeschwin digkeit der Programmeinstellvorrichtung 21 eingestellt werden. Dabei wird die Ableitungsmenge des Hydrauliköls von der Hydraulikölversorgung 11 in den Hydraulikzylin der 5 durch das Steuerventil 13 zur Ölableitung so ge steuert, daß der Einspritzkolben 3 abhängig von seiner Position nach vorne bewegt wird, wobei sich dessen Be wegungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Pro fil verändert, d. h. von der Geschwindigkeit V1 zur Ge schwindigkeit V2.

Durch die Vorwärtsbewegung des Einspritzkolbens 3 steigt die nach vorn gerichtete Antriebskraft des Ein spritzkolbens 3, die mittels des Kraftaufnehmers 17 für die nach vorne gerichtete Kraft gemessen wird, was in Fig. 3 durch das Bezugszeichen PA angedeutet ist.

Wenn der Kolben 3 in die wirksame Vergleichsperiode A der nach vorne gerichteten Antriebskraft des Kolbens bewegt wird, die vorher in der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit eingestellt worden ist, nimmt der Schalter 27 als Antwort auf das Ausgangssignal des Komparators 25 eine EIN-Stellung ein; wobei das mittels des Kraftauf nehmers 17 für die nach vorne gerichtete Kraft erfaßte Signal der nach vorn gerichteten Antriebskraft des Kol bens 3 dann an den Komparator 29 weitergeleitet wird.

Sobald die nach vorn gerichtete Antriebskraft des Ein spritzkolbens 3, die durch den Kraftaufnehmer 17 für die nach vorn gerichtete Kraft erfaßt wird, einen Stan dardwert PSH erreicht, der in der Standardwerteinstell vorrichtung 31 eingestellt wird, gibt der Komparator 29 ein Steuersignal für die Anlaufbewegung an die Vorrich tung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit aus, zum Starten der Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens, so daß die Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit ein Geschwin digkeitssteuersignal, das man durch das Profil zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit erhält - darge stellt mit den Bezugszeichen VD in Fig. 3 - an das Steuerventil 13 zur Ölableitung über den Signalschalter 20 ausgibt. Die Steuerung zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit des Kolbens wird dadurch in Über einstimmung mit dem Profil VD zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit durchgeführt.

Sobald der Einspritzkolben 3 sich nach vorne in die Po sition zum Wechsel in die Entlüftungsphase bewegt, wird ein Signal, das der nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit VS des Einspritzkolbens 3 an der Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase entspricht, das durch den Geschwindigkeitsberechner 33 berechnet wird, an den oberen Grenzwertkomparator 37 bzw. an den unte rer Grenzwertkomparator 39 weitergeleitet.

Im oberen Grenzwertkomparator 37 wird überprüft, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit VS des Kolbens den oberen Grenzwert VAH überschreitet, der in der Einstelleinrichtung 41 für den oberen Grenzwert eingestellt ist, während im unteren Grenzwertkomparator 39 überprüft wird, ob die nach vorne gerichtete Bewe gungsgeschwindigkeit VS den unteren Grenzwert VAL un terschreitet, der in der Einstelleinrichtung 43 für den unteren Grenzwert eingestellt ist.

Sobald der Fall auftritt, daß der Kolben 3 die Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase erreicht, und die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit VS des Kolbens 3 sich innerhalb eines Toleranzbereiches von VAL-VAH bewegt, wird die Steuerung unverändert fortge setzt.

Falls andererseits die nach vorne gerichtete Bewegungs geschwindigkeit VS den oberen Grenzwert VAH überschrei tet, der in der Einstelleinrichtung 41 für den oberen Grenzwert eingestellt ist, oder den unteren Grenzwert VAL unterschreitet, der in der Einstelleinrichtung 43 für den unteren Grenzwert eingestellt ist, wird von der ODER-Schaltung 45 ein Alarmsignal ausgegeben.

Durch das Ausgeben eines Alarmsignales wird es somit automatisch und fehlerfrei deutlich, ob die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens 3 auf eine geeignete Weise durchgeführt wird oder nicht.

Im Anschluß an das Ausgeben eines Alarmsignales wird mindestens eine der Korrekturen der Standardwerte PSH in der Standardwerteinstellvorrichtung 31, die Korrek tur der Funktion zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit, die in der Vorrichtung 23 zur Einstel lung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit eingestellt ist, und der Wechsel der wirksamen Periode A zum Vergleich der Antriebskraft, die an den Komparator 25 weitergeleitet wird, in der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit durchgeführt.

In dem in der Fig. 3 gezeigten Graph wird, sobald die nach vorne gerichtete Antriebskraft PA des Einspritz kolbens 3 den Standardwert PSH erreicht, die Bewegungs geschwindigkeit so gesteuert, um in Übereinstimmung mit dem Profil VD zur Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit verringert zu werden, das durch die vorbe stimmte Funktion zur Verringerung der Geschwindigkeit so bestimmt wird, daß die nach vorne gerichtete Bewe gungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens 3 an der Po sition zum Wechsel in die Entlüftungsphase den VS-Wert annimmt.

Da der Wert VS niedriger ist als der untere Grenzwert VAL, wird ein neuer Standardwert PSH′, der größer ist als der Standardwert PSH fehlerfrei durch die Einstell vorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit eingestellt.

Im folgenden Spritzgießzyklus wird die Bewegungsge schwindigkeit so gesteuert, um in Übereinstimmung mit dem neuen Profil VD′ zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit verringert zu werden, das man durch Ver schieben des alten Profils in eine Vorwärtsrichtung er reicht, und anschließend nimmt die nach vorne gerich tete Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens den Wert VS′ an der Position zum Wechsel in die Entlüf tungsphase an, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit in nerhalb des geeigneten Bereiches zwischen VAL und VAH liegt. Im Anschluß daran wird die Bewegungsgeschwindig keit des Kolbens unter der Bedingung gesteuert, daß der Standardwert PSH′ eine Stelle ist, an der die Steuerung zur Verringerung der Geschwindigkeit beginnt.

Vergleicht man die Bedingung einer automatischen Ein stellung des Bewegungsgeschwindigkeitsprogramms, gemäß dem Steuerungsverfahren für die Einspritzgeschwindig keit und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit dem herkömmlichen Verfahren und der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, so gleichen sich die Einstellgeschwindig keiten V1 und V2 zu Beginn der Füllphase, jedoch die herkömmlichen Geschwindigkeiten V3 und V4 in der drit ten und vierten Phase werden gemäß der vorliegenden Er findung nicht in dem Profil definiert.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfin dung werden - anstatt die Bewegungsgeschwindigkeiten V3 und V4 einzustellen - der Standardwert PSH für den Be ginn der Steuerung der zu verringernden Bewegungsge schwindigkeit und der obere Grenzwert VAH und der un tere Grenzwert VAL des Einspritzkolbens in der Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase in der automati schen Einstellung des Bewegungsgeschwindigkeitssteuer programms eingestellt.

Sobald der Alarm ausgegeben wird, ist es möglich, die Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit zu korrigieren, die in der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verrin gerung der Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt wird, anstatt den Standardwert PSH zu korrigieren. Dabei kann das Profil zur Verringerung der Bewegungsgeschwindig keit von VD nach VD′ für den folgenden Spritzgießzyklus so verändert werden, daß die nach vorne gerichtete Be wegungsgeschwindigkeit VS′ des Einspritzkolbens 3 in der Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase sich innerhalb eines geeigneten Bereiches zwischen VAL und VHL des folgenden Spritzgießzyklus bewegt.

Wird der Alarm ausgegeben, so ist es dadurch weiterhin möglich, die wirksame Vergleichsperiode der nach vorne gerichteten Antriebskraft von A auf A′ - wie in Fig. 5 gezeigt - zu verändern, die an den Komparator 25 wei tergeleitet wird. Dabei wird der Startpunkt, um die Be wegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu verringern, die durch das Profil VD zur Verringerung der Geschwindig keit bestimmt werden, verändert, so daß sich die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit VS′ des Ein spritzkolbens an der Position zum Wechsel in die Ent lüftungsphase innerhalb des geeigneten Bereiches zwi schen VAL und VHL im nächsten Spritzgießzyklus ver schiebt.

Durch die Korrektur oder die Veränderung der Steue rungsbedingungen zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit stellt sich die Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kol bens automatisch optimal ein.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit zwei oder mehr auswählbare Standardwerte einzustellen, so daß das Steuerungsprofil zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit durch zwei oder mehr unterschiedliche Funktionen zur Verringerung der Bewegungsgeschwindig keit für jeden Standardwert eingestellt wird. Durch solch eine Anordnung, kann die Steuerung zur Verringe rung der Bewegungsgeschwindigkeit mit einer sehr viel besser geeigneten Charakteristik durchgeführt werden, die den Anforderungen des Spritzgießens detaillierter nachkommt.

In einem in Fig. 6 gezeigten Graph ist ein solches Pro fil dargestellt, bei dem ein Profil VD1 zur Verringe rung der Bewegungsgeschwindigkeit auf einen Standard wert PSH1 gemäß einer vorbestimmten Funktion zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt ist, wobei ein Profil VD2 zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit auf einen Standardwert PSH2 gemäß der an deren Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit eingestellt ist, die sich von der Funktion zur Bestimmung des Profils VD1 unterscheidet.

Fig. 7 zeigt eine Konstruktion eines zweiten Ausfüh rungsbeispieles, in der die Vorrichtung zur Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden Er findung an einer hydraulischen Spritzgießmaschine ange wendet wird. Es ist zu beachten, daß die gleichen nume rischen Bezugszeichen für die gleichen Elemente verwen det werden, die auch in der Fig. 2 zu sehen sind, wobei auf die Erklärung dafür verzichtet wird.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die wirksame Vergleichsperiode der nach vorne gerichteten Antriebs kraft des Kolbens in der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Zeit, die nach dem Zeitpunkt des Einspritzbeginns verstrichen ist, bestimmt. Aus diesem Grund wird in dem Komparator 25 das Zeitsignal, das von einem Zeitgeber 47 ausgesendet wird mit der wirksamen Vergleichsperiode, die in der Einstellvor richtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit bestimmt wird, verglichen; sobald das Zeitsignal die wirksame Vergleichsperiode erreicht, schaltet der Schalter 27 in die EIN-Stellung.

Die Konstruktion des zweiten Ausführungsbeispieles ist fast dieselbe wie die des ersten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, daß die wirksame Vergleichsperiode der nach vorne gerichteten Antriebskraft des Kolbens in Übereinstimmung mit der Zeit eingestellt wird, die seit dem Zeitpunkt des Einspritzbeginns verstrichen ist. Aus diesem Grund kann dieselbe Funktion wie die des ersten Ausführungsbeispieles auch in dem zweiten Ausführungs beispiel erreicht werden.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, die eine Kon struktion des dritten Ausführungsbeispiels zeigt, bei dem die Vorrichtung zur Steuerung der Einspritzge schwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung an einer hydraulischen Spritzgießmaschine angewendet wird. Es ist zu beachten, daß die gleichen numerischen Bezugs zeichen für die gleichen Elemente wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, wobei auf die Er klärung dafür verzichtet wird.

In dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Signal, das zeigt, das sich der Kolben in der wirksamen Ver gleichsperiode befindet, von der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit an den Geschwindigkeitsberechner 33 weiterge leitet, oder es wird ein Signal, das zeigt, daß der Kolben sich innerhalb des Steuerungsbereiches zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit befindet, von dem Komparator 29 an den Geschwindigkeitsberechner wei tergeleitet. Während der Zeit, in der das Signal an zeigt, daß sich der Kolben in der wirksamen Ver gleichsperiode oder in der Steuerungsperiode zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit befindet, wird die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens 3 in dem Geschwindigkeitsberechner 33 durch Verwendung eines erfaßten Wertes berechnet, der von dem Positionserfassungsmittel 19 ausgegeben wird.

In dem unterer Grenzwertkomparator 39 wird überprüft, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens den unteren Grenzwert unterschreitet, der in der Einstelleinrichtung 43 für den unteren Grenzwert während der wirksamen Vergleichsperiode oder während der Steuerungsperiode zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit eingestellt ist. Wenn die nach vorne ge richtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens den unte ren Grenzwert unterschreitet, der in der Einstellein richtung 43 für den unteren Grenzwert eingestellt wird, wird ein Alarmsignal von dem unterer Grenzwertkompara tor 39 ausgegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß der Begriff "Steuerungsperiode zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit" in den Ansprüchen für einen all gemeinen Bereich verwendet wird, der sowohl die wirk same Vergleichsperiode als auch die Steuerungsperiode zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit dar stellt.

Das Alarmsignal wird auch an der Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit angelegt. Liegt das Alarmsignal an, so sendet die Einstellvorrichtung 26 zur Steuerung der Verringe rung der Bewegungsgeschwindigkeit einen Befehl, um die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens fest auf die Geschwindigkeit einzustel len, die zum Zeitpunkt des Alarmsignals vorliegt. Als Antwort auf das Ausgeben des Alarmsignals, führt die Vorrichtung 26 weiterhin zumindest einen der folgenden Vorgänge aus: Korrigieren des Standardwertes, der in der Standardwerteinstellvorrichtung 31 für den folgen den Spritzgießzyklus eingestellt wird, Korrigieren der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit, die in der Vorrichtung 23 zur Einstellung der Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit für den folgenden Spritzgießzyklus eingestellt wird und Verän dern der Daten die wirksame Vergleichsperiode, der nach vorne gerichteten Antriebskraft, die an den Komparator weitergegeben werden soll.

Das dritte Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß, wenn die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens den unteren Grenzwert unterschreitet, der in der Einstelleinrichtung 43 für den unteren Grenzwert eingestellt ist, die nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens anschließend fest auf die zu dem Zeitpunkt vorliegende Geschwindigkeit eingestellt wird.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens unterschreitet daher im gleichen Spritzgießzyklus nicht den unteren Grenzwert, so daß verhindert werden kann, daß sich die vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens verschlechtert.

Fig. 9 ist ein Graph, der ein Beispiel für die Steue rung der Einspritzgeschwindigkeit, bei der ein mehrstu figes Profil für die Steuerung der Kolbengeschwindig keit eingestellt ist. Falls die Bewegungsgeschwindig keit des Einspritzkolbens gemäß dem mehrstufigen Profil V11, V12, V13, V14, V15 gesteuert wird, wird die nach vorne gerichtete Antriebskraft PA zum Antrieb des Ein spritzkolbens 3 wiederholt erhöht oder erniedrigt, wie in Fig. 9 gezeigt.

Durch die Ausgestaltung, bei der die Steuerung zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens zu dem Zeitpunkt beginnt, bei dem die Antriebskraft PA den Standardwert PSH erreicht, wird in diesem Fall er reicht, daß die nach vorne gerichtete Antriebskraft PA den Standardwert PSH an drei Stellen Pa, Pb und Pc er reicht.

Augenblicklich ist es jedoch notwendig, die Verringe rung der Geschwindigkeit an der Stelle Pc zu beginnen. Deshalb sollte die wirksame Vergleichsperiode für das Vergleichen der nach vorne gerichteten Antriebskraft PA des Einspritzkolbens und des Standardwertes PSH auf die Periode zwischen der Stelle zwischen Pe und Ph be schränkt werden; wobei in der Periode zwischen den Stellen Pa und Pe die Steuerung ohne Vergleich ausge führt werden sollte. Dadurch beginnt die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in Überein stimmung mit dem Profil VD zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit an der Stelle Pc.

Das Überprüfen, ob die Bewegungsgeschwindigkeit VS des Kolbens an der Position zum Wechsel in die Entlüftungs phase innerhalb des Toleranzbereiches zwischen VAH und VAL liegt, und die anschließende Korrektur oder Verän derung der Bedingung zur Verringerung der Geschwindig keit können auf die gleiche Weise, wie in Fig. 2 darge stellt, ausgeführt werden.

Bei jedem der oben erwähnten Ausführungsbeispiele wird die Überprüfung, ob die nach vorne gerichtete Bewe gungsgeschwindigkeit des Kolbens geeignet ist oder nicht, nur an der Position zum Wechsel in die Entlüf tungsphase durchgeführt. Es wäre jedoch denkbar, die Überprüfung so durchzuführen, daß einer von dem oberen Grenzwert VAH und dem unteren Grenzwert VAL kontinuier lich oder nach einer Vielzahl von Punkten mit definier ten Abstand eingestellt wird, die in Übereinstimmung mit der Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit innerhalb der Steuerungsperi ode der Geschwindigkeitsverringerung liegen, so daß mindestens eine der Überprüfungen, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit VS des Einspritz kolbens 3 den vorbestimmten oberen Grenzwert VAH über schreitet und ob die Bewegungsgeschwindigkeit VS den vorbestimmten unteren Grenzwert unterschreitet, konti nuierlich oder zumindest an zwei Stellen durchgeführt wird.

In dem in der Fig. 10 gezeigten Graph wird ein Beispiel über eine Charakteristik von einer Veränderung der nach vorne gerichteten Bewegungsgeschwindigkeit und der nach vorne gerichteten Antriebskraft des Einspritzkolbens gezeigt, wenn die oben erwähnte Überprüfung in der Steuerungsperiode zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit kontinuierlich durchgeführt wird. In die sem Fall werden die oberen und unteren Grenzwerte f(VAH) und f(VAL) vorher in der Programmeinstellvor richtung 21 eingestellt. Diese Grenzwerte werden durch die Funktion f bestimmt, die für die Charakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit geeignet ist.

Die Beurteilung, ob die nach vorn gerichtete Bewegungs geschwindigkeit VS des Einspritzkolbens 3 in einem an gemessenen Bereich zwischen f(VAL) und f(VAH) liegt, wird dabei kontinuierlich gemäß der Position des Kol bens durchgeführt, so daß die Steuerung der Einspritz geschwindigkeit fehlerfreier ausgeführt werden kann.

Wie oben ausgeführt, wird die Antriebskraft zum Vor wärtsbewegen des Einspritzkolbens bei dem Verfahren und der Vorrichtung zum Steuern der Einspritzgeschwindig keit bei erfindungsgemäßen Spritzgießmaschinen durch das erste Erfassungsmittel erfaßt; sobald der durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten Standardwert überschreitet, wird die Steuerung zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in Übereinstim mung mit dem Steuerungsprofil zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit gestartet, welches innerhalb ei ner Periode durch die vorbestimmte Funktion zur Verrin gerung der Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt wird; es wird geprüft, ob die vorwärtsgerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens, die durch das zweite Erfas sungsmittel erfaßt wird, einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet oder nicht und ob die Bewe gungsgeschwindigkeit den unteren Grenzwert unterschrei tet oder nicht; wobei in mindestens einem der Fälle, bei dem die vorwärtsgerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens einen oberen Grenzwert über- oder einen un teren unterschreitet, ein Alarmsignal ausgegeben wird. Es ist daher automatisch und einwandfrei ersichtlich, ob die Charakteristik zur Steuerung der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens auf angemessene Weise eingestellt ist oder nicht.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Beurteilung, ob die nach vorn gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens auf passende Weise gesteuert wird oder nicht, an der Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase ausgeführt. Deshalb wird die Überprü fung, ob die Endgeschwindigkeit des Einspritzkolbens an der Position zum Wechsel in die Entlüftungsphase geeig net ist oder nicht, durchgeführt, so daß man möglicher weise erkennen kann, ob die Endgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens eingestellt wurde ohne die Periode zu über- oder unterschreiten.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird mindestens einer der oberen und unteren Grenzwerte kon tinuierlich oder nach einer Vielzahl von Punkten mit einem vorbestimmten Abstand in der Steuerungsperiode zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit in Über einstimmung mit der Steuerungscharakteristik zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt; so mit wird mindestens eine Überprüfung, ob die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens den vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet oder nicht und ob die Bewegungsgeschwindigkeit den unteren Grenz wert unterschreitet oder nicht, kontinuierlich oder nach einer Vielzahl von Punkten durchgeführt. Aus die sem Grund wird die nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens im Steuerungsbereich zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit kontinuierlich oder nach einer Vielzahl von Punkten aufgezeichnet, so daß die Einspritzsteuerung einwandfreier durchgeführt werden kann.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird, sobald die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindig keit des Kolbens den unteren Grenzwert innerhalb des Steuerungsbereiches zur Verringerung der Bewegungsge schwindigkeit unterschreitet, die Bewegungsgeschwindig keit des Kolbens auf die relevante Geschwindigkeit fest eingestellt, die zu diesem Zeitpunkt im selben Spritz gießzyklus vorherrscht, wodurch verhindert werden kann, daß die nach vorne gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens einen ungeeigneten Wert annimmt.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden zwei oder mehr Standardwerte eingestellt, bei denen die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit beginnt; und die nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens wird gesteuert, um in Über einstimmung mit dem Profil zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit, das durch die unterschiedliche Funktion zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit für jeden der Standardwerte eingestellt wird. Die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird deshalb durchgeführt, um möglichst nahe an die er forderliche Charakteristik heranzukommen.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die Phase des wirksamen Vergleichs zum Vergleich der Stan dardwerte, bei denen die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit begonnen wird, mit den durch die ersten Erfassungsmittel erfaßten Werten, für jeden Standardwert auf der Basis der Position des Einspritz kolbens oder der Zeit eingestellt, die seit dem Start punkt der Einspritzung verstrichen ist. Deshalb beginnt die Steuerung zur Verringerung der Bewegungsgeschwin digkeit immer an der richtigen Stelle, sogar dann, wenn die Antriebskraft in der Füllphase verstärkt oder ver ringert wird, um den Einspritzkolbens vorwärts zu bewe gen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Standardwert für den folgenden Spritzgießzyklus korrigiert, wenn das Alarmsignal ausgegeben wird. Somit wird der Standard wert zum Starten der Steuerung zur Verringerung der Be wegungsgeschwindigkeit angemessen aufgenommen und an schließend an den richtigen Wert angepaßt, so daß die Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit automatisch ideal zugeschnitten wird, ohne das irgendein Know How über das Spritzgießen erforderlich ist.

Gemäß dem Verfahren der Spritzgießmaschine der vorlie genden Erfindung wird das Steuerungsprofil zur Verrin gerung der Bewegungsgeschwindigkeit für den nächsten Spritzgießzyklus korrigiert, wenn das Alarmsignal aus gegeben wird. Deshalb wird das richtige Steuerungspro fil zur Geschwindigkeitsverringerung aufgenommen und anschließend in das richtige Profil geändert, so daß die Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewe gungsgeschwindigkeit automatisch ideal zugeschnitten wird, ohne das irgendein Know How über das Spritzgießen erforderlich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Wirkungsbe reich für den Vergleich zwischen dem Standardwert und dem von dem ersten Erfassungsmittel erfaßten Wert (Phase des wirksamen Vergleichs) in dem folgenden Spritzgießzyklus verändert, wenn das Alarmsignal ausge geben wird. Deshalb wird die Phase des wirksamen Ver gleichs aufgenommen und dann in die richtige geändert, so daß die Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit automatisch ideal zuge schnitten wird, ohne das irgendein Know How über das Spritzgießen erforderlich ist.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird, sobald das Alarmsignal ausgegeben wird, mindestens eine der folgenden Veränderungen ausgeführt: Korrektur der Standardwerte, Korrektur des Steuerungsprofils zur Ver ringerung der Bewegungsgeschwindigkeit und Änderung des Wirkungsbereichs für den Vergleich zwischen dem Stan dardwert und dem durch das Erfassungsmittel erfaßten Wert. Deshalb wird die Steuerungscharakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit automatisch ideal zugeschnitten, ohne das irgendein Know How über das Spritzgießen erforderlich ist.

Claims

1. Verfahren zum Steuern der Einspritzge schwindigkeit von Spritzgießmaschinen, das folgende Verfahrensschritte umfaßt:

- Erfassen einer Antriebskraft durch ein erstes Erfassungsmittel, für das Vor wärtsbewegen eines Einspritzkolbens, der beweglich in dem Einspritzzylinder eingebaut ist;
- Steuern der Verringerung einer nach vorne gerichteten Bewegungsgeschwin digkeit des Einspritzkolbens, die in Übereinstimmung mit einem Verringe rungsprofil für die Bewegungsgeschwin digkeit verringert werden soll, wel ches von einer vorbestimmten Verringe rungsfunktion zu einem Zeitpunkt ge steuert wird, bei dem der durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten Standardwert über schreitet;
- Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens, der sich in ei ner Vorwärtsbewegung befindet, durch ein zweites Erfassungsmittel, während der Phase, in der die Bewegungsge schwindigkeit des Kolbens reduziert wird;
- Prüfen von mindestens einem der fol genden Fälle:
ob der durch das zweite Erfassungsmit tel erfaßte Wert einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, und ob der durch das zweite Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten unte ren Grenzwert unterschreitet;
- Ausgeben eines Alarmsignales, falls der durch das zweite Erfassungsmittel erfaßte Wert einen vorbestimmten obe ren Grenzwert überschreitet oder einen vorbestimmten unteren Grenzwert unter schreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Prüfen in einer Position durchgeführt wird, in der die Einspritz phase von einer Füll- in eine Entlüftungs phase gewechselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens einer der beiden Grenzwerte, der obere Grenzwert und der untere Grenzwert als durchgezogene Linie oder als eine Vielzahl von Punkten mit vorbestimmten Abstand in Übereinstimmung mit einer Charakteristik zur Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt werden, so daß das Prüfen kontinuierlich oder über eine Vielzahl von Punkten wäh rend der Verringerungsphase der Bewegungs geschwindigkeit durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den folgenden Verfahrensschritt umfaßt: Wenn der Wert, der durch das zweite Erfas sungsmittel erfaßt wird, unter den unteren Grenzwert während der Verringerungsphase der Bewegungsgeschwindigkeit absinkt, wird die nach vorne gerichtete Bewegungsge schwindigkeit des Einspritzkolbens danach auf die Geschwindigkeit zu dem Zeitpunkt fest eingestellt, bei dem der Wert den un teren Grenzwert in einem laufenden Spritz gießzyklus unterschreitet.

5. Verfahren nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Standardwerte einge stellt werden und daß das Verringerungs profil der Bewegungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer unterschiedli chen Verringerungsfunktion der Bewegungs geschwindigkeit für jeden Standardwert eingestellt wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phase, während der ein Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert erfolgt, für jeden Standardwert in Über einstimmung mit der Position des Kolbens eingestellt wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phase, während der ein Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert erfolgt, für jeden Standardwert in Über einstimmung mit der Zeit eingestellt wird, die seit dem Zeitpunkt des Einspritzbe ginns verstrichen ist.

8. Verfahren nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, der Standardwert des nächsten Einspritzzy klus korrigiert wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, die Funktion zum Einstellen des Verringe rungsprofiles der Bewegungsgeschwindigkeit verändert wird, um das Verringerungsprofil der Bewegungsgeschwindigkeit zu korrigie ren, und daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Einspritzkolbens gesteuert wird, um in Übereinstimmung mit dem somit korrigierten Verringerungsprofil der Bewegungsgeschwin digkeit in dem nächsten Einspritzzyklus verringert zu werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenn das Alarmsignal ausgegeben wird, die Phase, während der der Vergleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Er fassungsmittel erfaßte Wert ausgeführt wird, in dem nächsten Einspritzzyklus ver ändert wird.

11. Vorrichtung zum Steuern der Einspritzge schwindigkeit einer Spritzgießmaschine, umfassend:

- ein erstes Erfassungsmittel zum Erfas sen einer Antriebskraft für das Vor wärtsbewegen eines Einspritzkolbens, der in einem Einspritzzylinder für ge schmolzenen Kunststoff beweglich ein gebaut ist;
- ein Steuermittel für die Bewegungsge schwindigkeit zum Steuern der nach vorne gerichteten Bewegungsgeschwin digkeit des Kolbens, um sie in Über einstimmung mit einem Verringerungs profil der Bewegungsgeschwindigkeit zu verringern, das durch Verwendung einer vorbestimmten Verringerungsfunktion der Bewegungsgeschwindigkeit zu einem Punkt eingestellt wird, bei dem ein Wert, der durch das erste Erfassungs mittel erfaßt wird, einen vorbestimm ten Standardwert überschreitet;
- ein zweites Erfassungsmittel zum Er fassen der nach vorne gerichteten Be wegungsgeschwindigkeit des Kolbens;
- ein Prüfmittel zur Beurteilung der Be wegungsgeschwindigkeit des Kolbens zum Prüfen von zumindest einem der folgen den Fälle: ob die Bewegungsgeschwin digkeit des Einspritzkolbens, die durch das zweite Erfassungsmittel er faßt wird, einen vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet, und ob die Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens, die durch das zweite Erfassungsmittel erfaßt wird, einen vorbestimmten unteren Grenzwert unter schreitet, während einer Steuerungs phase zur Verringerung der Bewegungs geschwindigkeit oder einer Position, bei der die Einspritzphase in die Ent lüftungsphase geändert wird, und wobei das Prüfmittel ein Alarmsignale aus gibt, wenn die Bewegungsgeschwindig keit des Einspritzkolbens einen oberen Grenzwert überschreitet und/oder wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Ein spritzkolbens einen unteren Grenzwert unterschreitet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, die weiter hin ein Korrekturmittel für eine Steue rungsbedingung umfaßt, für das Durchführen zumindest einer der folgenden Vorgänge:
Korrektur der Standardwerte in einem fol genden Spritzgießzyklus, Korrektur des Steuerungsprofils der Bewegungsgeschwin digkeit in dem folgenden Spritzgießzyklus und Wechsel der Phase während der der Ver gleich zwischen dem Standardwert und dem durch das erste Erfassungsmittel erfaßte Wert für den folgenden Spritzgießzyklus aufrechterhalten wird, wenn das Prüfmittel für die Bewegungsgeschwindigkeit des Kol bens das Alarmsignal ausgibt.