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Die
Erfindung betrifft einen Auswurfstift mit einem Drucksensor, welcher
den Druck von einem Harz erfassen kann, das in einen Spritzgußhohlraum
eingefüllt
ist.
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Aus
der
CH-679 469 A5 ist
ein Mess-Auswerferstift für
eine Druckmessung, insbesondere bei Kunststoffspitzguss und Metalldruckguss
bekannt. Dieser Mess-Auswerferstift dient einerseits als Auswerferstift,
andererseits zur Druckmessung in einer Kavität. Dafür enthält der Messauswerferstift einen
in axialer Richtung wirkenden Kraftaufnehmer auf piezoelektrischer,
piezoresistiver oder DMS-Basis. Er liegt an der Bohrung in einer
Formwand satt an, sein Kraftaufnehmer liegt im Frontalbereich des
Mess-Aufnehmerstiftes.
Zur Anpassung des Stiftdurchmessers an Bohrungen verschiedener Durchmesser
können
Mantelhülsen
verwendet werden. Längenanpassungen
können
beispielsweise durch Distanzierscheiben erfolgen, welche in einem
geteilten Mess-Auswerferstift zwischen Kraftaufnehmer und dem rückwärtigen Teil
des Mess-Aufnehmerstifts angebracht sind.
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht,
eine Metallform beziehungsweise eine Metallgußform für ein herkömmliches Spritzwerkzeug darstellend.
Die Metallform ist gebildet aus einer Ladezelle 111, welche unmittelbar
den Druck in einem Hohlraum 110 erfaßt sowie aus einer Ladezelle 113,
welche in Kontakt beziehungsweise Berührung steht mit einem Auswurfstift 112,
eine geformte Komponente aus dem Hohlraum 113 extrudierend
beziehungsweise herausziehend, jedoch getrennt von dem Auswurfstift 112.
Die Ladezelle 111 und 113 werden durch Ausbildung
von Speziallöchern
beziehungsweise Öffnungen
und Hülsen
in der Metallform montiert.
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In
dem in 6 gezeigten Spritzwerkzeug
können
große
Ladebeziehungsweise Lastzellen 111 und 113 nicht
montiert werden ohne die Metallform zu bearbeiten. Da einige Metallformen
nicht bearbeitet werden können,
können
diese auch nicht montiert werden. Desweiteren, da bei der Bearbeitung
der Form der Arbeitsaufwand und Kosten der Lastzellen selbst hoch
sind, ist es schwierig, die vorgeschlagene Struktur anzuwenden und
weitläufig
zu verwenden.
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Um
solche Probleme zu lösen,
hat die Anmeldering einen Auswurfstift mit einem neuartigen Drucksensor
vorgeschlagen, in welchem ein Auswurfstift und ein Drucksensor integriert
beziehungsweise kombiniert sind, anstelle der Erfassung des Hohlraumdruckes
mit einem Auswurfstift und Lastzellen. In dem Auswurfstift 200 mit
einem Drucksensor, wie in 7 gezeigt,
ist ein spannungserzeugender Abschnitt 201 mit einem u-förmigen Querschnitt
sicher befestigt an der Basis des Auswurfstiftes 200. Ein
Drucksensor (nicht gezeigt) ist an der unteren Fläche des
spannungserzeugenden Abschnittes 201 befestigt. Der spannungserzeugende
Abschnitt 201 ist aufgenommen in dem Gehäuse 202.
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Wenn
der Druck in Hohlraum der Metallform an dem Ende des Auswurfstiftes 200 anliegt
beziehungsweise diesen beaufschlagt, tritt die Last beziehungsweise
Kraft entsprechend der Druckaufnahmefläche beziehungsweise dem Druckaufnahmebereich
des Endes an dem Auswurfstift 200 auf. Der Sensor umfaßt die Verformung
des spannungserzeugenden Abschnittes 201, bedingt durch
die Kraft beziehungsweise Last. Der Druck in dem Hohlraum wird unter
Bezugnahme auf vorangehend bereitgestellte Daten, die repräsentativ
für Beziehungen
zwischen der Ausgabe des Sensors und dem Druck in dem Hohlraum sind,
basierend auf der Ausgabe von dem Sensor erfaßt.
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Bei
dem Auswurfstift mit Drucksensor ist ein Drucksensor einstückig an
dem hinteren Ende des Auswurfstiftes befestigt, so daß der Effekt
erwartet werden kann, daß der
Schritt der Bearbeitung einer Metallform eliminiert werden kann,
die zur Befestigung des Drucksensors verwendet.
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Um
einen Auswurfstift zu verwenden, ist es erforderlich, in geeigneter
Weise die Anzahl der Auswurfstifte und die Dicke eines Auswurfstiftes
einzustellen und zwar entsprechend Bedingungen, einschließlich der Struktur
einer Metallform der Position an welcher ein Auswurfstift gegen
eine geformte beziehungsweise gegossene Komponente anliegt sowie
der Form und Dicke einer geformten beziehungsweise gegossenen Komponente.
Generell wird bei einer relativ großen Anzahl an vorgesehenen
Auswurfstiften der Durchmesser derselben relativ klein. Wenn eine
geringe Anzahl an Auswurfstiften angeordnet sind, wird der Durchmesser
derselben relativ groß.
Desweiteren, wenn eine große
Kraft zum Abtrennen der Metallform erforderlich ist, bedingt durch
Unterschiede in der Position, wo ein Auswurfstift gegen eine geformte
beziehungsweise gegossene Komponente anliegt, beziehungsweise diese
beaufschlagt, sind dicke Auswurfstifte erforderlich. Dünne Auswurfstifte
können
verwendet werden, wenn eine relativ geringe Kraft zum Abtrennen
genügt.
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Der
Auswurfstift mit einem Drucksensor, vorgeschlagen von der Anmelderin,
verfügt
jedoch über
die gesamte Endfläche
des Auswurfstiftes, wirkend als eine Druckaufnahme beziehungsweise
Empfangsfläche. Selbst
wenn der Druck des Hohlraumes der Metallform derselbe ist, ist der
Druckempfangsbeziehungsweise aufnahmebereich beziehungsweise Druckempfangsbeziehungsweise
aufnahmefläche
abhängig
von dem Durchmesser des Auswurfstiftes, wodurch die an dem Auswurfstift
bewirkte beziehungsweise anliegende Kraft beziehungsweise Last beeinflußt wird.
Selbst wenn der Druck in dem Hohlraum derselbe ist, variiert die
Ausgabe des Drucksensors bei einer Veränderung der Dicke des Auswurfstiftes
unter verschiedenen Bedingungen, wie vorangehend beschrieben. Somit
müssen
die Ausgaben des Sensors angepaßt
werden, um übereinzustimmen
mit Referenzdaten, Beziehungen zeigend zwischen Drücken in
dem Hohlraum und Sensorausgaben. Die folgende Tabelle 1 zeigt die
entsprechenden Beziehungen zwischen Stiftdurchmesser (Durchmesser) eines
Auswurfstiftes, Druck in einem Hohlraum (Harzdrücke in einem Hohlraum) und
Lasten beziehungsweise Kräften,
anliegend beziehungsweise bewirkt an einem Auswurfstift.
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Beispielhaft,
wie es in Tabelle 1 gezeigt ist, wird die Kraft beziehungsweise
Last an einem 1mm Auswurfstift 3,93 kgf betragen, wenn der Druck
in der Metallform 500 kgf/cm2 beträgt, während die
Last beziehungsweise Kraft an einem 6 mm Auswurfstift 141,30 kgf
beträgt.
Da die Sensorausgabe abhängig
ist von dem Stiftdurchmesser selbst bei demselben Formdruck, ist
eine diesbezügliche
Korrektur erforderlich. Wie oben beschrieben, kann der Auswurfstift
mit einem Drucksensor, vorgeschlagen von der Anmelderin, das herkömmliche
seit langem bestehende Problem lösen.
Dieser Typ an Auswurfstift erfordert jedoch mathematische Bearbeitung
der Sensorausgabe, basierend auf Koeffizienten, entsprechend dem
Stiftdurchmesser. Der spannungserzeugende Abschnitt kann ausgelegt
sein für
jeden Stiftdurchmesser unter Berücksichtigung
eines Unterschiedes in der Last beziehungsweise Kraft, bedingt durch
einen Unterschied im Stiftdurchmesser (unterschiedliche Druckaufnahme
beziehungsweise Empfangsfläche
beziehungsweise -bereich). Dieser Ansatz resultiert jedoch zu erhöhten Herstellungskosten.
Wenn ein Stift mit einem großen
Durchmesser eine große
Kraft beziehungsweise Last veranlaßt, wird der spannungserzeugende
Abschnitt groß,
wodurch der zur Verfügung stehende
Raum für
eine geeignete Auslegung überschritten
wird. Als ein Ergebnis ist dieser Auswurfstift nicht ausreichend
praktikabel.
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Auswurfstifte
mit einem großen
Durchmesser sind essentiell zur Handhabung verschiedener Auslösewiderstände ohne
einen Druck an einer geformten beziehungsweise gegossenen Komponente
zu bewirken. Es war mit dem Auswurfstift mit einem Drucksensor,
wie vorangehend vorgeschlagen durch die Anmelderin schwierig, einen
großen
Durchmesser bereitzustellen. Somit wurde der Auswurfstift mit einem
Drucksensor lediglich bei der Funktion eines Drucksensors verwendet,
unter Anordnung als Anhebestift bei einem anderen Ort, welcher keinen
Auswurfstift erfordert.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Probleme
zu beseitigen. Die Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, einen
Auswurfstift mit einem Drucksensor anzugeben, welcher eine festgelegte
Druckaufnahmefläche
beziehungsweise Bereich (oder Last beziehungsweise Kraft) aufweist,
selbst bei unterschiedlichen diesbezüglichen Durchmessern, so daß die Sensorausgabe
verwendet werden kann, ohne jegliche Veränderung und ohne daß Auslegungsveränderungen
erforderlich sind, entsprechend der Druckaufnahmefläche beziehungsweise
dem Druckaufnahmebereich.
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Erfindungsgemäß ist ein
Auswurfstift mit einem Drucksensor angegeben, bei welchem ein Harz,
eingespritzt in einen Hohlraum, gebildet zwischen einer weiblichen
und einer männlichen
Form, wobei die weibliche und die männliche Form eine Spritzgußform bilden,
zum Form beziehungsweise Gießen
einer geformten beziehungsweise gegossenen Komponente und wobei
die geformte Komponente ausgeworfen wird, mit dem Ende des Auswurfstiftes,
wenn die männliche
Form relativ getrennt von der weiblichen Form vorliegt, wobei der
Auswurfstift umfaßt,
einen Stababschnitt, an welchem der Druck eines eingespritzten Harzes
anliegt; Druckabtastmittel, befestigt an einem Basisende des Stababschnittes,
zur Erfassung eines Druckes angewendet beziehungsweise anliegend
an dem Stababschnitt; und einen Hüllen beziehungsweise Hülsenabschnitt, den
Stababschnitt und die Druckabtastmittel aufnehmend.
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Bei
dem Auswurfstift gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen die Druckabtastmittel einen spannungserzeugenden
Abschnitt, befestigt an dem Basisende des Stababschnittes und zwar
elastisch verformt durch eine Last beziehungsweise Kraft, anliegend
an dem Stababschnitt, sowie einen Sensor zur Erfassung der auftretenden
Verformung in dem spannungserzeugenden Abschnitt.
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Ferner
umfaßt
bei dem Auswurfstift gemäß der vorliegenden
Erfindung, der Hüllen-
beziehungsweise Hülsenabschnitt
einen Führungsabschnitt
zum axialen und gleitfähigen
Führen
des Stababschnittes, wobei das Ende des Stababschnittes eine Öffnung aufweist,
die zu dem Hohlraum gerichtet ist, sowie einen Gehäuseraum
zum Aufnehmen des spannungserzeugenden Abschnittes.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Auswurfstift
ist das Ende des Stababschnittes im wesentlichen fluchtend mit dem
Ende des Führungsabschnittes
in dem Hüllen-
beziehungsweise Hülsenabschnitt.
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Obige
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
welche bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft darstellen.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Spritzgußform gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Auswurfstift gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Basisendabschnitt eines Auswurfstiftes gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Ansicht von unten, den Basisendabschnitt in einem Auswurfstift
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Auswurfstift mit einem unterschiedlichen äußeren Durchmesser
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Spritzgußform zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht und eine Aufsicht, jeweils darstellend
einen Auswurfstift mit einem Drucksensor, wie vorangehend von der
Anmelderin vorgeschlagen.
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Eine
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun folgend im Detail beschrieben, unter Bezugnahme
auf die 1 bis 5.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Spritzgußform B darstellt. Die Spritzgußform B
ist gebildet aus einer feststehenden Montageplatte 10,
befestigt an dem feststehenden Halter eines Spritzwerkzeuges sowie
aus einer beweglichen Montageplatte 11, befestigt an dem
beweglichen Halter des Spritzwerkzeuges beziehungsweise Spritzgußwerkzeuges.
Eine feststehende Formplatte 12 beziehungsweise Gußformplatte 12 mit
einem weiblichen Hohlraum 12a ist an der feststehenden
Montageplatte 10 befestigt. Eine bewegliche Formplatte 13 mit
einem männlichen
Kern 13a ist an der beweglichen Montageplatte 11 beziehungsweise
der Montageplatte 11 der variablen Seite über die
Aufnahmeplatte 14 und den Abstandshalterblock 15 befestigt.
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Die
Spritzgußform
B kann aufgeteilt werden in die feststehende Formplatte 12 und
die bewegliche Formplatte 13. In Übereinstimmung mit einer Bewegung
des Halters des Spritzwerkzeuges bewegt sich die bewegliche Formplatte 13 virtuell
mit Bezug auf die feststehende Formplatte 12. Dieser Betrieb öffnet und
verschließt
die feststehende Formplatte 12 mit Bezug auf die bewegliche
Formplatte 13. Eine Führungsbuchse 19 ist
an der feststehenden Formplatte 12 angeordnet. Ein Führungspfosten 18 ist
an der beweglichen Formplatte 13 angeordnet. Beim Öffnung und
Schließen
werden die feststehende Formplatte 12 und die bewegliche Formplatte 13 durch
die Führungsbuchse 19 und
den Führungspfosten 18 geführt. Wenn
die feststehende Formplatte 12 und die bewegliche Platte 13 geschlossen
sind, ist der Hohlraum 12a akkurrat kombiniert, bezüglich dem
Kern 13a.
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Ein
Einguß 16,
als Kanal zum Einspritzen eines geschmolzenen Harzes in die Spritzgußform B
von der Zylinderdüse
des Spritzgußwerkzeuges
dienend, wie auch ein Positionierring 17, dienend als Positioniermittel,
wird verwendet, wenn die Spritzgußform B an der Zylinderdüse der Spritzgußform B
befestigt ist, sind an der feststehenden Montageplatte 10 befestigt.
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Eine
Ausstoß-
beziehungsweise Auswurfplatte 21 ist an der Seite der beweglichen
Montageplatte 11 angeordnet. Ein Ausstoß- beziehungsweise Auswurfstift 24 mit
einem Drucksensor, im folgenden als Auswurfstift bezeichnet, welcher
eine geformte beziehungsweise gegossene Komponente aus dem Kern 13a beim
Offnen der Spritzgußform
B extrudiert beziehungsweise herausbewegt, ist an der Auswurfplatte 21 angeordnet. Ein
Rückführbeziehungsweise
Umkehrstift 22 ist an der Auswurfplatte 21 befestigt,
um die Auswurfplatte 21 zu einer vorbestimmten Position
zurückzuführen, wenn
die Spritzgußform
B geschlossen wird, um den Auswurfstift 24 zurückzuziehen.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, umfaßt der Auswurfstift 24 einen
Stababschnitt 25 mit einem runden Querschnitt, dessen Ende
eine geformte beziehungsweise gegossene Komponente extrudiert beziehungsweise löst und einen
Hüllen-
beziehungsweise Hülsenabschnitt 26,
welcher gleitfähig
den Stababschnitt 25 aufnimmt. Der äußere Durchmesser des Hülsenabschnittes 26 ist
nahezu gleichförmig.
In dem Hülsenabschnitt 24 unterscheidet
sich der Innendurchmesser des oberen Halbabschnittes von jenem des
unteren Halbabschnittes. Der obere Halbabschnitt des Hülsenabschnittes 26 entspricht
dem Führungsabschnitt 28 des
Stababschnittes. In dem Führungsabschnitt 24 ist
der Innendurchmesser nahezu gleich zu dem Außendurchmesser. Der Führungsabschnitt 27 führt den
Stababschnitt 25 axial und gleitfähig. Das Ende des Stababschnittes 25 steht
dem Hohlraum 12a bei der Öffnung 28 an dem Ende
des Führungsabschnittes 25 gegenüber. Die
Endfläche
des Stababschnittes 25 ist im wesentlichen fluchtend mit
der Endfläche
des Führungsabschnittes 27.
Der Innendurchmesser des unteren Halbabschnittes des Hülsenabschnittes 26 ist
größer als
der äußere Durchmesser des
Stababschnittes 25. Wie es in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist eine Stufe 2 an dem Heckendabschnitt des Gehäuseraumes 30 ausgebildet.
Der Innendurchmesser des Gehäuseraumes 30 ist
größer als
der Innendurchmesser des unteren Halbabschnittes des Hülsenabschnittes 26.
Die Öffnung
an der unteren Fläche
des Gehäuseraumes 30 ist
mit einer runden Abdeckung 31 verschlossen. Eine Druckerfassungseinrichtung 32 ist an
dem Basisende des Stababschnittes 25 befestigt und innerhalb
des Gehäuseraumes 30 angeordnet.
Die Druckerfassungeinrichtung 32 erfaßt den Druck, anliegend beziehungsweise
angewendet an dem Ende beziehungsweise gegen das Ende des Stababschnittes 25.
Wie es in den 3 und 4 gezeigt
ist, umfaßt
die Druckerfassungseinrichtung 32 einen spannungs- beziehungsweise
zugerzeugenden Abschnitt 32, befestigt an dem Basisende
des Stababschnittes 25 sowie einen Zug- beziehungsweise
Spannungssensor 34, welcher als ein Drucksensor dient,
befestigt an dem spannungserzeugenden Abschnitt 33. Der
spannungserzeugende Abschnitt 33 ist eine Komponente mit
einem nahezu U-förmigen Querschnitt
mit einem Paar von Stützen 35 und
einer Strebe 36, welche das Paar an Stützen 35 und 35 verbindet.
Der spannungserzeugende Abschnitt 33 steht in Kontakt beziehungsweise
Berührung
mit der Innenfläche
der Abdeckung 31 und der seitlichen peripheren Fläche des
Gehäuseraumes 30 und
ist von der Strebe 36 getrennt. Das Basisende des Stababschnittes 25 ist
sicher an der oberen Mittelfläche
der Strebe 36 befestigt. Die Strebe 36 des spannungserzeugenden Abschnittes 33 verformt
sich elastisch unter einer Last beziehungsweise Kraft, angewendet
auf den Stababschnitt 25. Die Stützen 35 und 35 stützen die
Last beziehungsweise Kraft. Der spannungserzeugende Abschnitt 33 ist
integral beziehungsweise einstückig
ausgebildet aus einem Material mit einer Festigkeit, die eine ausreichende
Sicherheitstoleranz berücksichtigt.
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Wie
es in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist der Spannungssensor 34 an der nahezu mittigen,
unteren Fläche
der Strebe 36 angeordnet. Der Spannungssensor 36 ist
bevorzugt ein Sensor zur Erfassung elastischer Verformung der Strebe 36.
Beispielhaft kann ein Drahtwiderstandsspannungsmeter als Spannungssensor
verwendet werden, welcher eine elastische Verformung eines Widerstandsdrahtes
als eine Spannungsveränderung
bereitstellt. Leiter (nicht gezeigt) werden aus dem Spannungssensor 34 über Löcher geführt, ausgebildet
in der Stufe 29 oder der Abdeckung 31. Eine Signalverarbeitungseinrichtung
(nicht gezeigt) ist außerhalb der
Form angeordnet. Die Signalverarbeitungseinrichtung verfügt über Daten,
die Beziehung widergebend zwischen der Ausgabe von dem Spannungssensor 34 und
dem Druck in dem Hohlraum. Die Signalverarbeitungseinrichtung empfängt das
Signal von dem Spannungssensor 34 und gibt nachfolgend
den Druck in dem Hohlraum aus. Abmessungen der verschiedenen Positionen
der oben erwähnten
Struktur sind lediglich beispielhaft angegeben. Der äußere Durchmesser
des Stababschnittes 32 beträgt 1,5 mm bis 2 mm, wenn erforderlich mehr.
Die longitudinale Länge
des spannungserzeugenden Abschnittes 33 beträgt 3 mm
bis 4 mm. Der äußere Durchmesser
des Führungsabschnittes 27 des
Hülsenabschnittes 26 ist
ein Außendurchmesser
von 4 mm bis 20 mm. Der Außendurchmesser
der Stufe 29 beträgt
mehr als 7 mm oder das 1,5-fache des Außendurchmessers des Führungsabschnittes 27.
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Nachfolgend
wird die Funktion der oben erwähnten
Struktur beschrieben. Während
dem Schritt des Einspritzens eines Harzes in die Spritzgußform B,
wenn ein geschmolzenes Harz eingespritzt wird in den Hohlraum 12a,
wird ein Druck des Harzes angewendet an dem Ende des Auswurfstiftes 24.
Bei dem Auswurfstift 24 dient lediglich die Fläche beziehungsweise
der Bereich der Endfläche
des Stababschnittes 25 in dem Bereich des Auswurfstiftes 24 als
Druckempfangs- beziehungsweise Druckaufnahmefläche beziehungsweise – bereich
bezüglich
der Druckerfassung. Dies bedeutet, daß die kreisförmige Fläche des
Endes des Hülsenabschnittes 26 nicht
zur Druckerfassung dient. Wenn ein Harzdruck angelegt beziehungsweise
angewendet beziehungsweise bewirkt wird, an dem Ende des Stababschnittes 25 und
wenn eine untere Last beziehungsweise Kraft angelegt beziehungsweise
bewirkt ist an dem Stababschnitt 25, schiebt der Stababschnitt 25 die
Strebe 36 des spannungserzeugenden Abschnittes 25 nach
unten. Wenn eine Last beziehungsweise Kraft an nahezu der mittleren,
oberen Fläche 36 angelegt
ist, gestützt
durch die Stützen 35 und 35,
biegt sich die Strebe 36, so daß der Spannungssensor 34 ein
Signal erzeugt, entsprechend dem Spannungsausmaß. Die Signalverarbeitungseinrichtung
empfängt
die Ausgabe von dem Spannungssensor 34 und bestimmt nachfolgend
die Last beziehungsweise Kraft entsprechend der Biege- beziehungsweise
Beugemomentformel und ermittelt somit den Druck in dem Hohlraum.
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Wenn
eine Zeit des Abkühlens
abgelaufen ist, nach Beendigung des Spritzschrittes, wird die geformte beziehungsweise
gegossene Komponente aus der Metallform herausgenommen. In diesem
Fall ist die gesamte Fläche
beziehungsweise der gesamte Bereich der Endfläche des Auswurfstiftes 24 involviert,
beim Beaufschlagen der geformten beziehungsweise gegossenen Komponente.
Das bedeutet, daß der
Stababschnitt 25 und der Hülsenabschnitt 26 fluchtend
in Kontakt beziehungsweise in Berührung stehen mit der geformten
beziehungsweise gegossenen Komponente, wodurch der erforderliche
Extrusions- beziehungsweise Auswurfdruck bereitgestellt wird.
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Wie
oben beschrieben, ist bei dem Auswurfstift 24 der Ausführungsform
der Stababschnitt 25 in dem Hülsenabschnitt 26 angeordnet,
wobei die Druckerfassungseinrichtung 32 lediglich die Last
beziehungsweise Kraft erfaßt,
die an den Stababschnitt 25 angelegt beziehungsweise bewirkt
ist. Somit ist der Extrusionsdruck des Auswurfstiftes 27 bestimmt
durch die Summe der Flächen
beziehungsweise Bereiche des Endes des Hülsenabschnittes 26 und
des Endes des Stababschnittes 25. Somit kann die Druckerfassung
immer durchgeführt werden
unter festgelegt Bedingungen, unter Verwendung des Stababschnittes 25 mit
einer gleichförmigen
Dicke.
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Durch
das separate Vorbereiten verschiedener Arten von Hülsen 26 mit
unterschiedlichen Außendurchmessern
und Auswählen
eines Auswurfstiftes, welcher eine gleichförmige interne Struktur aufweist,
einschließlich
der Dicke des Stababschnittes 25, trotz des unterschiedlichen
Umrisses kann die Dicke eines Auswurfstiftes willkürlich eingestellt
werden, basierend auf Anforderung bezüglich der Struktur, der Form,
der Position, wo ein Auswurfstift eine geformte beziehungsweise
gegossene Komponente beaufschlagt und der Form und Größe einer
geformte beziehungsweise gegossenen Komponente. Zum Beispiel verfügt der Auswurfstift 40,
wie in 5 gezeigt, über
einen dickeren Hülsenabschnitt 46 als
der Auswurfstift 24, wie er in 2 gezeigt
ist. Der gesamte Außendurchmesser
des Auswurfstiftes 40, größer als jener des Auswurfstiftes 24,
in 2 gezeigt, stellt eine größere Schiebekraft bereit. Wenn
jedoch der Druck in dem Hohlraum derselbe ist, ist die Last beziehungsweise
Kraft bewirkt an dem Stababschnitt 25 derselbe beziehungsweise
dieselbe wie bezüglich
des Auswurfstiftes 24, der in 2 gezeigt
ist. In einer ähnlichen
Weise, wie bei dem in 2 gezeigten Auswurfstift, kann
das erhaltene Signal verarbeitet werden, ohne jegliche Korrektur.
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Wie
oben beschrieben, ist die Druckaufnahmefläche beziehungsweise der Druckaufnahmebereich konstant
gemäß der hier
dargestellten Ausführungsform,
selbst wenn der gesamte Außendurchmesser
des Auswurfstiftes verändert
wird, mittels Auswählen
eines Hülsenabschnittes
mit unterschiedlichem Außendurchmesser.
Es ist nicht erforderlich, die Struktur der Druckerfassungseinrichtung
zu verändern
in Abhängigkeit
der Druckaufnahmefläche
beziehungsweise des Druckaufnahmebereiches (Last beziehungsweise
Kraft).
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Desweiteren
erfordert bei dem Auswurfstift 24 mit Drucksensor gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Metallform keine Bearbeitung, da der Hauptkörper des Auswurfstiftes 24 mit
dem Spannungssensor 34 kombiniert ist. Die Meßpunkte
können
einfach erhöht
werden unter Verwendung des Auswurfstiftes 24 anstelle
des herkömmlichen
Auswurfstiftes. Dieses Merkmal ermöglicht das Wellenmuster eines
Druckzyklusses in der Metallform akkurater zu untersuchen.
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Erfindungsgemäß kann ein
piezoelektrischer Transducer als Sensor verwendet werden. Der piezoelektrische
Transducer verfügt
generell über
Struktur, gebildet aus zwei Lagen aus Molybdän Sulfid, als Halbleitermaterial
wirkend, einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode sandwichartig
die zwei Lagen umgebend, einem isolierenden Material, wie z. B.
Polyimid, die zwei Lagen und die Elektroden einschließend, sowie
Anschlüsse
für die
zwei Elektroden. In diesem Fall verfügt die Druckerfassungseinrichtung über eine
Struktur, bei welcher, wenn das untere Ende des Stababschnittes
eine Kraft beziehungsweise Last empfängt, den piezoelektrischen
Transducer, angeordnet in dem Gehäuseraum 30 beaufschlagt,
so daß ein
Signal erzeugt wird. Sowohl das Ende des Hülsenabschnittes 26,
als auch das Ende des Stababschnittes 25, geführt in der Hülse 26,
sind entsprechend ausgebildet zu dem oben angeführten Beispiel.
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Der
Auswurfstift mit einem Drucksensor gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt
den Stababschnitt, an welchem der Druck in dem Hohlraum angewendet
wird, wobei die Druckerfassungseinrichtung einstückig beziehungsweise integral
angeordnet ist, an dem Heckende des Stababschnittes zur Erfassung
des Druckes angewendet an dem Stababschnitt, wobei der Hüllenbeziehungsweise
Hülsenabschnitt
den Stababschnitt und die Druckerfassungseinrichtung aufnimmt. Somit
können
die folgenden Effekte erhalten werden:
Selbst wenn der Durchmesser
des Auswurfstiftes verändert
wird, mittels Veränderung
des Außendurchmessers
des Hülsenabschnittes,
wird die Druckaufnahmefläche
beziehungsweise der Druckaufnahmebereich konstant gehalten, so daß die Sensorausgabe
verwendet werden kann, ohne jegliche Korrektur. Dieses Merkmal eleminiert
Auslegungsveränderungen
bezüglich
der Druckaufnahmefläche
(Last beziehungsweise Kraft). Demzufolge sind die herkömmlichen
Arbeitsstunden erforderlich beim Vergrößern der Auswurfstifte mit
unterschiedlichen Durchmessern deutlich reduziert.
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Es
besteht kein Bedarf, eine Metallform zu bearbeiten, um den Drucksensor
anzuorden. Da der Auswurfstift selbst eine Komponente einer Metallform
ist, und die Funktion eines Drucksensors erfüllt, kann er einfacher montiert
werden und ist gebildet aus einer reduzierten Teilezahl.
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Geeignete
Form- beziehungsweise Gußbedingungen
können
eingestellt werden mittels Erfassung des Druckes in dem Hohlraum.
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Die
Druckwellenformlinien können
erhalten werden mittels Anzeige des erfaßten Druckes in dem Hohlraum.
Eine geeignete Gatterdichtzeitgebung kann geprüft werden mittels Analyse der
Druckwellenformlinien, während
die Formbedingungen eingestellt werden können anhand der ermittelten
Druckkurven.
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Die
Fluidanalyse kann durchgeführt
werden, mittels Anordnung vieler Auswurfstifte gemäß der vorliegenden
Erfindung in dem Hohlraum. Da der Auswurfstift selbst als Drucksensor
dient, kann ein Versagen eines Auswurfstiftes während dem Gießen beziehungsweise
Formen einfach erfaßt
werden.
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Da
der Drucksensor an der unbearbeiteten Metallform montiert werden
kann, wird die Festigkeit des Metalles beibehalten.
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Da
der Druck in dem Hohlraum erfaßt
werden kann, kann ein Brechen der Form verhindert werden unter einem
geeigneterweise gesteuerten Spritzdruck.
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Da
der Drucksensor an verschiedenen Orten in dem Hohlraum angeordnet
werden kann, kann das Harz eingespritzt in den Hohlraum geprüft werden,
basierend auf dem Druck in dem Hohlraum.
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Das
vorangegangene ist als lediglich illustrativ bezüglich der Prizipien der vorliegenden
Erfindung zu verstehen. Der Fachmann sollte erkennen, daß verschiedenste
Modifikationen und Veränderungen
möglich sind,
wobei es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf den exakten Aufbau
und die exakten Anwendungen, wie oben beschrieben und gezeigt, zu
begrenzen und dementsprechend sollten sämtliche geeigneten Modifikationen
und Äquivalente
als im Umfang der Ansprüche
und den jeweiligen Äquivalenten
erkannt werden.
