DE2253506C3

DE2253506C3 - Regeleinrichtung für die Einspritzeinheit einer Schnecken-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2253506C3
Application number: DE2253506A
Authority: DE
Inventors: Denes B. Cincinnati Ohio Hunkar
Original assignee: HUNKAR INSTRUMENT DEVELOPMENT LABORATORIES Inc CINCINNATI OHIO US
Current assignee: HUNKAR INSTRUMENT DEVELOPMENT LABORATORIES Inc CINCINNATI OHIO US
Priority date: 1971-11-01
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1983-12-01
Also published as: GB1411113A; IT958118B; DE2253506B2; FR2158173A1; JPS557374B2; GB1411112A; JPS5516822B2; DE2253506A1; JPS5319373A; JPS4852853A; CA984489A; US3767339A; FR2158173B1

Description

a) eine Vergleichsschaltung (118) gibt bei Übereinstimmung des mittels eines Druck-Meßwertgebers (72) gemessenen Istwerts des Drucks in der Spritzgießform (12) mit einem einstellbaren Sollwert ein den Einspritzhub durch Übersteuerung des Schneckengeschwindigkeits-Programms beendendes Signal ab;

b) der Sollwert des Rückhubendpunkts der Schnecke (16) ist mittels einer steuerbaren Stelleinrichtung (88, 158) änderbar;

c) ein Regelkreis (86, 89, 141, 143, 155) mit einer Vergleichseinrichtung (141, 143) vergleicht einen bei Auftreten des Signals der Steuerstufe (72, 118) gemessenen Istwert der Lage der Schnecke (16) mit einem einstellbaren Sollwert für den Einspritzhubendpunkt der Schnecke (16) und korrigiert über die den Sollwert des Rückhubendpunkts ändernde Stelleinrichtung (158) das Einspritzvolumen;

d) ein Schaltkreis (101) ändert gleichzeitig die Verteilung des vorgewählten Profils der axialen Schneckengeschwindigkeit längs des Einspritzhubs derart, daß auch nach Korrektur des Sollwerts für den Rückhubendpunkt die axiale Schneckenbewegung über den gesamten Einspritzhub zwischen dem Rückhubendpunkt und dem Einspritzhubendpunkt entsprechend dem vorgewählten Profil des Sollwert-Programmgebers (75) geregelt ist.

2. Regeleinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (81) vorgesehen ist, durch die jedes von der Regeleinrichtung an den hydraulischen Axialantrieb (27) der Schnecke (16) abgegebene Geschwindigkeitssignal (105) um einen einstellbaren konstanten Betrag veränderbar ist.

3. Regeleinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (82) vorgesehen ist, durch die jedes Geschwindigkeitssignal für die Schnecke (16) im Sollwert-Programmgeber (75) um einen einstellbaren multiplikativen Wert veränderbar ist.

4. Regeleinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Servo-Verstärker (106),

an dessen erstem Eingang das Ausgangssignal (105) des Sollwert-Programmgebers (75),
an dessen zweitem Eingang ein Ausgangssignal (67) des Istwert-Gebers (71) für die axiale Schneckengeschwindigkeit über ein Differenziergerät (1-21) als Geschwindigkeits-Istwert (112),
an dessen drittem Eingang ein Ausgangssignal (124) einer Flip-Flop-Schaliung (121),
an deren Eingängen

ein Ausgangssignal (119) einer Formhohlraumdruck-Istwert-Sollwert-Vergleichsschaltung (118) und
ein Ausgangssignal (162) eines die Korrektur des Einspritzvolumens überwachenden Einspritz-Endpunkt-Istwert-Sollwert-Vergleichsschaltung (161) anliegen, und

an dessen viertem Eingang ein Signal der Einrichtung (81) zum Verändern des von der Regeleinrichtung an den Schnecken-Axialantrieb (27) abgegebenen Geschwindigkeitssignals (69) um einen einstellbaren konstanten Betrag anliegen.

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer solchen, durch die GB-PS 12 26 118. bekannten Regeleinrichtung wird entweder (Fig. 2) etwa die erste Hälfte des Einspritzhubes durch ein. Geschwindigkeitsprogramm und die restliche Hälfte von einem hydraulischen Antriebsdruck-Programm gesteuert oder (Fig. 4 und 5) durch beide Programme nebeneinander über den gesamten Einspritzhub. Das Antriebsdruck-Progfamm legt den maximalen Hydraulikdruck fest, in dessen Grenzen der tatsächlich den Axialantrieb der Schnecke beaufschlagende Hydraulikdruck bei der Regelung der Schneckengeschwindigkeit entsprechend dem Geschwindigkeitsprogramm geändert werden kann. Die Abschaltung des Axialantriebs der Schnecke und die Umschaltung auf den Nachhaltedruck erfolgt weg- oder zeitabhängig. Dabei ist nicht sichergestellt, daß die Schnecke am Ende des Einspritzhubes immer dieselbe Geschwindigkeit und damit dieselbe Nachlaufstrecke infolge ihrer Massenträgheit aufweist, so daß Unregelmäßigkeiten am Spritzgußstück auftreten können. Eine Regelung zur Korrektur des Einspritzvolumens und zur Korrektur des nach dem Einspritzvorgang in dem Einspritzzylinder verbleibenden Massepolsters bzw. Puffers ist nicht vorhanden. Darüber hinaus kann bei der bekannten Regeleinrichtung die Verteilung des Geschwindigkeitsprogramms nicht selbsttätig der Länge des Einspritzhubs angepaßt werden.

In der DD-PS 66 020 (Fassung vom 20.3.1969) ist ein Stand der Technik beschrieben, gemäß dem die Einspritzphase auf die Nachdruckphase umgeschaltet wird, unter Benutzung der vom Einspritzglied oder vom Antrieb abgeleiteten Größen, Weg, Zeit und Druck und/oder von dem sich im Formhohlraum ausbildenden Absolutdruck. Eine Geschwindigkeits-Programm-Regelung wird dabei nicht erwähnt. Überdies wird dort der absolute Formhohlraumdruck als Abschaltparameter als unzweckmäßig bezeichnet, weil er Temperatureinflüsse sich nachteilig auf die Gleichmäßigkeit der Spritzgußstücke auswirken lasse. Statt dessen wird als

Parameter der Druckanstieg-£■ als Parameter empfohlen. Eine automatische Korrektur des Einspritzvolumens ist nicht vorgesehen.

Aus der DE-AS 11 38 210 (bzw. der parallelen SE-PS 2 04 955) ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen mittels einer Spritzgießmaschine bekannt, durch das der Verarbeitungsprozeß innerhalb eines Arbeitszyklus so beeinflußt werden kann, daß die hergestellten Spritzlinge wahlweise durchgehend ein sprödes oder durchgehend ein zähes Verhalten zeigen oder örtlich einen zähen Schweißnahtbereich und einen spröden Angußbereich oder ggf. eine spröde Fließnaht und einen zähen Anguß aufweisen. Bei diesen Verfahren soll die Spritzgießmasse zuerst mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit eingespritzt werden, worauf dann kurz vor vollendeter Formfüllung der äußere Formfülldruck stufenweise oder stufenlos entsprechend der Viskosität der zu verarbeitenden Spritzgießmasse reduziert oder erhöht wird. Hierbei kann auch so gearbeitet werden, daß die Einspritzgeschwindigkeit auch nach erfolgter Druckumsteuerung noch kurzzeitig zur restlichen Formfüllung in voller Höhe aufrechterhalten und erst dann reduziert wird. Diese Druckschrift zeigt nicht, ob die Einspritzgeschwindigkeit geregelt, d. h. durch Vergleich mit einem Soll-Wert auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann und ob dieser Wert entsprechend einem wählbaren Profil längs des Einspritzhubs vorprogrammiert werden kann. Maßnahmen zur Korrektur des Rückhubendpunkts und des Einspritzendpunkts sind ebenfalls nicht ersichtlich. Letztlich zeigt diese Druckschrift auch keine Maßnahmen, die der selbsttätigen Anpassung eines Geschvindigkeitsprofils an die Länge des Einspritzhubs dienen. Damit ist ähnlich der Spritzgießmaschine der GB-PS 12 26 118 nicht sichergestellt, daß die Schnecke am Ende des Einspritzhubs immer dieselbe Geschwindigkeit und damit dieselbe Nachlaufstrecke hat. Bei dem Verfahren gemäß der DE-AS 11 38 210 können deshalb ebenfalls Unregelmäßigkeiten am Spritzgußstück infolge Schwankungen der Viskosität des Spritzgießmaterials und des hydraulischen Druckmittels auftreten.

Die DD-PS 57 433 erläutert eine Spritzgießmaschine, bei der zur Unterbrechung des Einspritzvorgangs der Hydraulikdruck im Axialantrieb der Schnecke überwacht wird. Übersteigt der Druck einen vorgegebenen Soll-Wert, so wird die Hydraulikzufuhr zur Erzielung eines gewissen Nachdrucks zeitverzögert abgeschaltet. Diese Druckschrift befaßt sich nicht mit Viskositätsschwankungen und ihrem Einfluß auf die Qualität des Spritzlings. Eine Regelung der Schneckengeschwindigkeit abhängig von einem vorwählbaren Profil ist nicht vorgesehen.

Aus der DE-OS 19 49 637 ist es zur Ermittlung des Einspritzendes, d. h. des Füllendes der Spritzgießform bekannt, die Geschwindigkeitsänderung der Schnekkengeschwindigkeit bei Füllende zu erfassen und zum Umschalten auf den Nachdruckbetrieb auszunutzen. Aus dieser Druckschrift ist es jedoch nicht bekannt, die Schneckengeschwindigkeit abhängig von einem vorwählbaren Profil zu regeln und den Einspritzendpunkt mittels einer weiteren Regelschaltung auf einem konstanten Wert zu halten, und es ist schließlich nicht bekannt, das Geschwindigkeitsprofil selbsttätig einer Änderung des Einspritzhubs anzupassen. Die Spritzgießmaschine der DE-OS 19 49 637 kann deshalb ebenfalls nicht eine gleichbleibende Geschwindigkeit am Ende des Einspritzhubs sicherstellen, so daß es zu Unregelmäßigkeiten am Spritzgußstück kommen kann.

Aus der Zeitschrift »Kunststoff-Rundschau«, Juli 1968, Seiten 317 bis 322, ist eine Spritzgießmaschine bekannt, bei der die axiale Schneckengeschwindigkeit längs des Einspritzhubs mittels eines einstellbaren Programmgebers vorgegeben werden kann. Die Geschwindigkeitswerte des Programms sind jedoch festen Positionen der Schnecke zugeordnet, so daß das Geschwindigkeitsprogramm nicht selbsttätig einer variablen Hublänge angepaßt werden kann. Das Umschalten des wegabhängig programmierten Spritzvorgangs auf den zeitabhängig programmierten Nachdruckvorgang erfolgt abhängig vom Druck im Formhohlraum. Die Druckschrift erläutert jedoch nicht, ob das auf diese Weise gewonnene Signal zur Korrektur des Einspritzvolumens und zum Konstanthalten der Pufferlänge ausgenutzt wird. Auch bei dieser bekannten Spri'zgießmaschine ist deshalb nicht sichergestellt, daß die Schnecke am Ende des Einspritzhubs immer dieselbe Geschwindigkeit und damit dieselbe Nachlaufstrecke infolge ihrer Massenträgheit aufweist. Auch hier können Unregelmäßigkeiten am Spritzgußstück auftreten.

Eine ähnliche Spritzgießmaschine wird im »Schweizer Maschinenmarkt«, Nr. 36/71 erläutert. Diese Maschine unterscheidet sich von der vorhergehenden im wesentlichen lediglich dadurch, daß mittels eines digitalen Meßsystems die Axialbewegung der Schnecke gemessen wird, wobei der gemessene Wert zur Steuerung eines die Schneckenbewegung regelnden Funktionsgenerators ausgenutzt wird.

Aus der CH-PS 5 10 511 ist ferner eine Spritzgießmaschine bekannt, bei welcher die Schneckenbewegung zeitabhängig entsprechend einem vorgegebenen Programm geregelt wird. Ein Ist-Wert-Geber erzeugt der axialen Schneckenposition entsprechende Signale, die in einer Soll-Ist-Wert-Vergleichsvorrichtung mit einem

3"» zeitabhängig sich ändernden Soll-Wert eines Soll-Wert-Programmgebers verglichen werden. Die Vergleichsvorrichtung steuert den hydraulischen Axialantrieb der Schnecke. Eine solche Regeleinrichtung arbeitet nach einem grundsätzlich anderen Prinzip als die im Oberbegriff des Anspruchs 1 erläuterte, wegabhängig arbeitende Regeleinrichtung. Bei dieser Maschine wird der Einspritzendpunkt als Nullpunkt benutzt. Ändert sich die Lage des Einspritzendpunkts, so wird der Nullpunkt auf den neuen Wert nachgestellt. Schwan-

"5 kungen der Pufferlänge werden damit in Kauf genommen. Ebenso wird in Kauf genommen, daß sich die Geschwindigkeit am Eispritzendpunkt ändern kann. Maßnahmen zur Anpassung des Geschwindigkeitsprofils an eine sich eventuell ändernde Länge des

>° Einspritzhubs sind nicht vorgesehen. Die Umschaltung vom Formfüllvorgang auf den Nachdruckbetrieb erfolgt mittels eines Druckschalters, der auf den Hydraulikdruck des Axialantriebs der Schnecke anspricht. Aufgrund der zeitabhängigen Programmierung der Schneckenbewrgung läßt sich zum Zeitpunkt des Ansprechens des Druckschalter keine gleichbleibende Schneckengeschwindigkeit erzielen. Auch bei dieser Spritzgießmaschine können deshalb Unregelmäßigkeiten am Spritzgudstiick auftreten.

ω Aus »Kunststoffe«, Bd. 61, 1971, Seiten 74 bis 80, ist eine Einstellstrategie für eine Spritzgießmaschine bekannt, bei welcher ausdrücklich offengelassen wird, ob und in welcher Weise ggf. eine Automatisierung des Spritzgießprozesses möglich ist. Dieser Literaturstelle ist nicht zu entnehmen, ob die axiale Schneckengeschwindigkeit längs des gesamten Einspritzhubs der Schnecke geregelt werden soll, ob die Pufferlänge auch während des Betriebs über mehrere Einspritzzyklen

hinweg konstant gehalten werden soll und ob bzw. wie das Profil der axialen Schneckengeschwindigkeit bei einer Änderung der Länge des Einspritzhubs, wie sie bei der Korrektur von Viskositätsschwankungen auftreten kann, angepaßt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus der GB-PS 12 26 118 bekannte Regeleinrichtung dahingehend zu verbessern, daß der Einspritzvorgang derart geregelt und gesteuert ist, daß sich auch starke Schwankungen in der Viskosität des Spritzgießmaterials und des hydraulischen Druckmittels nicht nachteilig auf die gleichmäßige Qualität des Spritzgußstückes auswirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung bringt einen wesentlichen technischen Fortschritt mit sich. Durch die Anwendung eines veränderbaren Geschwindigkeitsprogramms für die gesamte axiale Schneckenbewegung beim Einspritzhub, das durch einen System-Parameter-Soll-Istwert-Vergleich übersteuert wird zum Beenden der Axialbewegung und zum Anlegen des Nachhaltedrucks, ist unabhängig von der jeweiligen, auch temperaturbedingten Viskosität des Spritzgießmaterials und des hydraulischen Druckmittels eine gleichmäßige Ausbildung des Spritzgußstückes gesichert, insbesondere hinsichtlich der von Schrumpfungen etc. beeinflußten Maßhaltigkeit und Oberflächengüte. Hierzu trägt maßgeblich auch die automatische Regelung des Einspritzvolumens des Spritzgießmaterials und die Anpassung des Geschwindigkeits-Programms an die geänderte Hublänge bei.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Regeleinrichtung für die Einspritzeinheit und

Fig.2 ein funktionelles und logisches Blockdiagramm, das den Steuerkreis des Schneckenprogrammierers der F i g. 1 wiedergibt.

In der F i g. 1 ist eine herkömmliche Spritzgießmaschine 10 mit einer hin- und hergehenden Schnecke 16 vorgesehen. Diese Maschine weist eine Auspreß- oder Einspritzeinrichtung 11, eine Formeinheit 12 und einen hydraulischen Steuerkreis 13 auf. Die Einspritzeinrichtung 11 schließt ein Zylindergehäuse 14 mit einer zylindrischen Kammer 15 darin ein. In der Kammer 15 ist eine Schnecke 16 mit einem Einspritzkolben 29 an ihrem vorderen Ende drehbar und axial bewegbar angeordnet

Das hintere Ende der Kammer 15 steht mit einem Fülltrichter 21 in Verbindung, durch den das zu vergießende Material in die Kammer 15 eingeführt wird. Dieses Material liegt gewöhnlich in Form von Kügelchen aus thermoplastischem Material, wie beispielsweise Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, vor.

Am vorderen Kammerende ist das Einspritzmundstück 22 vorgesehen, das durch den Durchlaß 23 mit dem Formhohlraum 24 in Verbindung steht Der Formhohlraum 24 der Formeinheit 12 besteht aus einem Paar Formelementen 25 und 26, die relativ zu- und wegvoneinander bewegbar sind, um ein Entfernen der hergestellten Gegenstände aus dem Formhohlraum 24 zu ermöglichen.

Die Schnecke 16 ist unter der Kontrolle einer hydraulischen Kolben- und Zylindereinheit 17 axial in der Kammer 15 bewegbar. Die Rotation der Schnecke 16 wird durch den Motor 28 erhalten.

Der normale Betrieb der Spritzgießmaschine 10 zieht sich über eine Serie von Gußzyklen hin, wovon jeder mit der Schnecke 16 in einer vorgeschobenen Position mit der Spitze des Einspritzkolbens 29 nahe dem Mundstück beginnt Wenn der Zyklus beginnt, wird ein nominaler Gegendruck von beispielsweise 7 bis 14 bar durch den Axialantrieb 27 aufrecht erhalten, um die Schnecke 16 in Richtung auf das Mundstück 21 zu drücken, während der

ίο Motor 28 angeschaltet wird, um die Schnecke 16 zu drehen. Die Schnecke 16 dreht sich in einer Richtung, die bewirkt, daß das Schneckengewinde das Material in Richtung auf das Mundstück 22 führt und das Material vor der Spitze der Schnecke 16 sammelt Diese Wirkung plastifiziert das Material in der Kammer 15 zusammen mit der Wärme, die das Zylindergehäuse i4 beaufschlagt.

Die Materialzufuhr bei rotierender Schnecke 16 baut einen Druck in der Kammer 15 auf, der den Gegendruck, der von dem Schneckenantriebskolben des Axialantriebes 27 aufgebracht wird, übersteigt und bewirkt, daß sich die Schnecke 16 von dem Mundstück 22 zurückzieht, bis sie den Rückhub-Endpunkt am hinteren Ende der Kammer 15 erreicht hat. An diesem Punkt des Zyklus wird ein Einspritzschuß ausgeführt, bei dem der Axialantrieb 27 mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagt wird, um die Schnecke 16 zum Einspritzen der plastifizierten Masse in den Formhohlraum 24 vorwärts in Richtung auf das Mundstück 22 zu stoßen.

Wenn der Formhohlraum 24 gefüllt ist, steigt der Spritzdruck rapide auf etwa 1750 bis 2100 bar an. An diesem Punkt hört der Einspritzdruck auf und ein konstanter Haltedruck von etwa 1400 bar wird durch den Axialantrieb 27, der auf die Schnecke 16 wirkt, aufrecht erhalten, um einen Nach-Haltedruck auf das Material in dem Formhohlraum 24 beizubehalten, bis dieses hart zu werden beginnt. Dieser Halteperiode folgt eine Kühlperiode, die es dem Material ermöglicht, vollständig hart zu werden. Nach dieser wird das

gegossene Material aus der Form 12 durch Öffnen der Formelemente 25 und 26 entfernt. Während der Kühlperiode beginnt die Plastifizierperiode des nächsten Zyklus, in der wiederein Gegendruck angelegt wird und die Schnecke 16 sich wiederum zu drehen beginnt, um weiteres Material zu plastifizieren und die Kammer 15 mit neuem Material für den nächsten Spritzvorgang zu füllen.

Es sind drei getrennte Hydraulikkreise zur Steuerung der auf den Axialantrieb 27 einwirkenden Flüssigkeit

so vorgesehen. Diese schließen eine Hauptdruckquelle 31 ein, die der Zylindereinheit 27 einen hydraulischen Druck während des VorwäriiSiößes der Schnecke in den Einspritzabschnitt des Zyklus liefert

Der Hydraulikkreis kann typischerweise eine Hochdruck-Hochvolumenpumpe 32, ein Flüssigkeitsreservoir 33, ein als Steuerventil dienendes Magnetventil 34 und eine Rückleitung 35 aufweisen. Das Servoventil dient dazu, Hochdruckflüssigkeit von einer Hochdruckleitung 36 der Einlaßleitung 37 des Zylinders zu liefern, in Mengen, die von einem analogen Steuersignal abhängen, das dem Magnetventil 34 durch die Schneckensteuereinlaßleitung 69 aufgegeben wird.

Mehrere Typen von Magnetventilen sind geeignet Es wurde gefunden, daß Ventile in der Art eines

fc5 Durchflußreglers für diesen Zweck sehr geeignet und wirkungsvoll sind.

Ein Haitedruckkreis 41 ist ebenfalls vorgesehen, der eine Hochdruck-Niedervolumen-Pumpe 42, ein Flüssig-

keitsreservoir 43, eine Rückleitung 44, ein Druckkontrollventil 45 und ein Magnetventil 46 aufweist.

Wenn das Magnetventil 46 geöffnet ist, wird durch die Pumpe 42 mit einem kontrollierten Druck ein Druckmittel der Einlaßleitung 37 des Zylinders, in Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 45, zugeführt. Dieser Kreis arbeitet während des Halteabschnittes des Gießzyklus.

Ein dritter Kreis ist der Gegendruckkreis 51, der dazu dient einen Gegendruck auf die Schnecke 16 auszuüben während des Plastifizierabschnittes des Zyklus, wenn sich die Schnecke 16 unter dem Einfluß des sich durch das in der Kammer 15 angesammelte Material aufbauenden Druckes zurückzieht.

Die Schnecke 16 dreht sich unter dem Einfluß des Motors 28. Dieser Gegendruckkreis weist ein Druckminderventil 52, ein Ablaufreservoir 53 und ein Magnetventil 54 auf. Wenn die Schnecke 16 durch den Motor 28 gedreht wird, ist das Ventil 54 offen und ermöglicht es dem Druck durch die Leitung 37 zurückzufließen, um gegen das Druckkontrollventil 52 zu arbeiten und einen Druck gegen die Schnecke 16, mit dem durch das Ventil 52 gesteuerten Maß, beizubehalten.

Der Schneckenprogrammierer 60 arbeitet zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10 durch Zuführung elektrischer Steuersignale zur Regulierung der Arbeit der Spritzgießmaschine 10 während der entsprechenden Zyklen. Diese Signale werden durch eine Leitung 61 in der gezeigten Ausführung einem Sperrkreis 62 zum Abfragen zugeführt, und ein Startsignal wird durch die Leitung 63 zurückgeführt. Solche Sperren können beispielsweise angeben, ob die Formeinheit 12 geschlossen und zum Einspritzen bereit ist. Die Signale in den Leitungen 61 und 62 sind binäre Ein-Aus-Steuersignale.-

Der Programmierer 60 leitet auch ein digitales binäres Ein-Aus-Haltedrucksteuersignal durch die Leitung 64, die mit dem Magneten des Ventils 46 in dem hydraulischen Haitedruckkreis 41 verbunden ist.

Der Programmierer 60 bewirkt ferner ein Plastifiziersteuersignal, das durch die Steuerleitung 65 geleitet wird und das ebenfalls ein binäres Ein-Aus-Signal ist, das dem Magneten des Ventils 54 in dem hydraulischen Gegendruckkreis 51 aufgegeben wird und die auch mit dem Schalter 66, etwa einem Relais oder einem Festkörperschalter verbunden ist zur Betätigung des die Schnecke 16 drehenden Motors 28. Die Schneckensteuerleitung 69 verbindet den Programmierausgang mit der Steuerleitung des Magnetventils 34. Das Signal in dieser Leitung ist analog und folgt einer Programmierfunktion, die von dem Programmierer 60 erzeugt wird.

Der Programmierer 60 enthält Istwert-Informationen zur Steuerung der Spritzgießmaschine 10 durch die Signalleitungen 67 und 68. Die Schneckenpositionsleitung 67 gibt in den Programmierer 60 ein Istwert-Signal ein, das von dem Schneckenpositions-Meßwertgeber 71 erzeugt wird. Die von diesem Meßwertgeber 71 zugeleitete Information ist ein analoges Signal, das direkt der linearen Position der Schnecke 16 in der Kammer 15 entspricht Das Signal wird auch dazu benutzt, ein Rückführungs-Geschwindigkeitssignal abzuleiten, das kennzeichnend für die Geschwindigkeit der Schnecke 16 an jedem Punkt in dem Zyklus ist Während ein einzelner Meßwertgeber 71 bei der dargestellten Ausführung zur Erzeugung des Istwertes sowohl des Positions- wie auch des Geschwindigkeitssignals verwendet wird, kann selbstverständlich ein separater Geschwindigkeits-Meßwertgeber angewandt werden zur Erzeugung des Istwert-Geschwindigkeitssignals für den Programmierer 60.

Die Leitung 68 verbindet einen Eingang des Programmierers 60 mit dem Druck-Meßwertgeber 72 in der Formhohlraumwand. Der Druck-Meßwertgeber 72 ist in dem Formelement 26 vorgesehen, um direkt den Druck der Flüssigkeit in dem Formhohlraum 24 anzuzeigen. Dieser Meßwertgeber 72 leitet ein analoges Signal in der Leitung 68 zu dem Programmierer 60 zurück, das direkt proportional dem Druck in dem Formhohlraum 24 ist.

Eine Funktion des Programmierers 60 ist es, die Geschwindigkeit der Schnecke 16 während des Einspritzstoßes derart zu steuern, daß der Istwert der Schneckengeschwindigkeit einem vorbestimmten Sollwert-Programm entspricht, das eine Funktion von der tatsächlichen Position der Schnecke 16 während des Einspritzen ist. Diese Funktion wird primär von dem Geschwindigkeitsprogrammerzeuger in dem Programmierer 60 beschafft. Dieser Programmerzeuger weist ein Klinkenfeld 75 auf, mit einer Vielzahl von horizontalen Leitern 76 und einer Vielzahl von vertikalen Leitern 77. Den horizontalen Leitern 76 ist jeweils eine eindeutige elektrische Charakteristik zugeordnet, die, wenn sie an die Schneckensteuerleitung 69 angelegt ist, die Öffnungsposition des Servoventil 34 zur Steuerung der Schneckengeschwindigkeit regelt Diese Signale werden an die Leitung 69 durch Verbindungen angelegt, die auf dem Klinkenfeld 75 mit den ausgewählten vertikalen Leitern 77 hergestellt werden, die ihrerseits elektrisch den Abschnitten des Einspritzhubes entsprechen. Diese Leiter sind je durch einen Schalter mit der Leitung 69 verbunden. Die Schalter werden in Korrelation mit dem Positionssignal durch die Leitung 67 betätigt.

Das Istwert-Signal von der Leitung 67 wird derart digital dargestellt daß es zur selben Zeit jeweils nur eine der vertikalen Leitungen speist Die Speisung jedes der Leiter gibt die Position der Schnecke 16 in einem spezifischen Abschnitt des Einspritzhubes wieder.

Zum Erhalten der Digitalisierung des Istwert-Signals 67 zum Auswählen des entsprechenden Vertikalleiters 77 können verschiedene Typen von herkömmlichen Schaltkreisen angewandt werden. Ein vorzugsweiser Typ der Schaltkreise schließt die Verwendung eines Schieberegisters mit einer Vielzahl von Positionen, und zwar jeweils eine für jeden vertikalen Leiter 77 ein. Da während des Einspritzhubes die Schnecke 16 sich immer in derselben Vorwärtsrichtung bewegt, können Auslöse sungspulse von dem Positionssignal auf der Leitung 67 erhalten werden, wenn die Spannung des Istwert-Signals eine Serie von Schwellwerten kreuzt, die von einer Serie von Koinzidenzschaltungen erhalten werden. Jeder Koinzidenzkreis ist an eine verschiedene Spannungsquelle, wie beispielsweise eine der Knotenpunkte eines Spannungsteilerleitungsnetzes, angeschlossen.

Dem Klinkenfeld 75 sind auch zwei andere Steuerfaktoren zugeordnet die dazu dienen, das Programm im Ganzen zu ändern, ohne daß die generelle Form geändert wird. Diese Steuerungen sind die Ausgleichssteuerung 81, die bei der dargestellten Ausführung dazu dient, zusätzlich jeden der Geschwindigkeitsprogrammwerte der auf dem Klinkenfeld 75 programmierten Funktion, durch Addition oder Subtraktion eines konstanten Wertes, zu modifizieren. Zusätzlich ist ein Geschwindigkeitsbereichswähler 82 vorgesehen, der eine Multiplikation der vollständigen Funktion auf dem

Klinkenfeld 75 erlaubt.

Der Programmierer 60 ist auch mit einem Schaltkreis versehen zum Begrenzen des Formhohlraumdruckes 24 auf einen vorbestimmten Wert, wie er von dem Hohlraumdruckwähler 84 als Sollwert eingestellt worden ist. Diese Druckbegrenzung ist notwendig, um die Bildung von Graten am Gießstück zu eliminieren.

Der Programmierer 60 dient dazu, den Istwert des Formhohlraumdruckes 24, wie er von Hern Meßwertgeber 72 gemessen und durch die Druckleitung 68 übermittelt wird, mit dem eingestellten Sollwert des Hohlraumdruckwählers 84 zu vergleichen. Wenn der Druck den auf dem Wähler 84 gesetzten Wert erreicht hat, dann zeigt das an, daß der Formhohlraum 24 gefüllt ist In diesem Augenblick der Füllung spricht der Programmierer 60 an, um das Geschwindigkeitsprogramm mit dem programmierten Formdruck zu übersteuern und die Schnecke 16 anzuhalten, um zu verhindern, daß der Druck in dem Formhohlraum 24 den vorbestimmten Sollwert überschreitet.

Wenn die Schnecke 16 am Ende des Einspritzhubes angehalten hat, wie durch die Annäherung des Druck-Istwertes in dem Formhohlraum 24 an den durch den Wähler 84 eingestellten Druck-Sollwert angezeigt wird, dann verbleibt eine bestimmte Menge des zu vergießenden Materials zwischen der Spitze des Einspritzkolbens 29 und dem Mundstück 22 des Hohlraums. Die lineare Dimension der Materialmenge wird als Pufferlänge bezeichnet Die Abmessung dieses Puffers wird durch Prüfung der Istwert-Ausgangsgröße des Meßwertgebers 71 an der Leitung 67 an dem Augenblick erhalten, in dem der Istwert des Hohlraumdruckes den Sollwert erreicht hat Der Programmierer 60 enthält ferner Mittel zum Aufrechterhalten dieser Pufferlänge bzw. dieses Puffer-Volumens bei einem konstanten Sollwert wie er durch den Wähler 86 eingestellt werden kann. Der Wähler 86 ist vorzugsweise in Prozente der gesamten Schneckenhublänge aufgeteilt. Die Mittel zum Steuern dieses Puffervolumens werden unten ausführlicher beschrieben.

Der Programmierer 60 weist auch Mittel zum Festsetzen der Größe des Einspritzhubes auf. Die Steuerung hierzu ist der Rückhub-Endpunkt- bzw. Einspritzhublängenwähler 88. Der Einspritzhub ist definiert als die Strecke, über die sich die Schnecke 16 während des Einspritzens vom Rückhub-Endpunkt bis zum Einspritz-Endpunkt bewegt plus der Strecke, die die Schnecke 16 während der Nach-Haltedruckzeit vom Einspritz-Endpunkt noch zurücklegt, während der aus dem Puffervolumen-Material in die Form nachgedrückt wird. Der Einspritzhubwähler 88 sieht Mittel zum Festlegen einer anfänglichen Sollwert-Einstellung des Einspritzhubes vor und im allgemeinen wird dieser von dem Bediener entsprechend dem angenäherten Volumen der zu füllenden Form ausgewählt

Der Programmierer 60 weist Mittel zum Variieren des Einspritzhubes von Zyklus zu Zyklus auf, um das oben erwähnte konstante Puffervolumen beizubehalten in Verbindung mit dem Pufferstellungs-Sollwertwähler 86.

Wie oben erwähnt kann die Position der Schnecke 16 durch Prüfung des Istwert-Positionssignals auf der Leitung 67 gemessen werden, wenn der Druck-Istwert in dem Formhohlraum 24 den auf dem Druckwähler 84 eingestellten Sollwert überschreitet Dies definiert das tatsächliche Puffervolumen, das während dieses bestimmten Einspritzzyklus zurückgeblieben ist Der Pufferstellungs-Istwert wird mit dem auf dem Wähler 86 eingestellten Sollwert verglichen. Wenn er entweder zu groß oder zu klein ist wird die Einspritzhubeinstellung verändert so daß das Puffervolumen in dem nächsten Zyklus näher an dem gewünschten Wert liegt. So dient das Istwert-Formhohlraum-Drucksignai zwei Funktionen, und zwar erstens der Begrenzung des Formhohlraumdrucks durch Anhalten der Schnecke 16 und zweitens zum Anzeigen des Zeitpunktes während jedes Zyklus, an dem die Pufferlänge bzw. die Position

ίο der Schneckenkolbenstirnfläche des Einspritzkolbens 29 gemessen wird.

Der Programmierer 60 ist mit einem zusätzlichen Merkmal versehen, das es erlaubt, daß das Geschwindigkeitsprogramm veränderbar in Beziehung zu Abis schnitten des tatsächlichen Einspritzhubes gesetzt werden kann. Bei der gezeigten Ausführung sind die Punkte, die durch jeden der vertikalen Leiter 77 des Geschwindigkeitsprogrammes des Klinkenfeldes 75 wiedergegeben werden, automatisch gleichmäßig im Abstand zwischen den Einspritzhub-Endpunkten angeordnet, die durch die Sollwert-Einstellungen des Pufferstellungswählers 86 und des Einspritzhubwählers 88 bestimmt sind. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht daß ein Spannungsteilernetzwerk mit den Ausgängen der Wähler 86 und 88 verbunden wird, der wie der Bezugssignalerzeuger für Koinzidenzkreise arbeitet der ein Schieberregister auslöst, das wahlweise die Punkte, die von den zahlreichen vertikalen Leitern 77 des Klinkenfeldes 75 dargestellt werden, mit der Schneckensteuerleitung 69 verbindet

Der Programmierer 60 ist ferner mit einem Haltezeitwähler 91 verbunden, der es dem Bediener ermöglicht die Dauer des Haltezeitintervalls und die Breite des Steuerimpulses einzustellen, die an die Ausgangsleitung 64 angelegt wird.

Das System sieht ferner einen Kurzschluß-Alarm in Form eines Lichtes 92 vor. Dieser Alarm wird ausgelöst wenn eine der zwei folgenden Zustände auftritt. Der erste Zustand ist daß die Schneckenspitze des Einspritzkolbens 29 am Ende der Kammer 15 auf dem Mundstück 22 aufsetzt Dies zeigt an, daß alles Material vor der vollständigen Füllung des Formhohlraumes 24 bereits ausgepreßt worden ist Der zweite Zustand ist gegeben, wenn die Schnecke 16 an ihrem Rückhub-Endpunkt bis in die äußerste Position zurückgezogen ist und dies bedeutet daß das Einspritzvolumen unzureichend ist und nicht mehr vergrößert werden kann. Zur Erzeugung dieses Alarmsignals können Begrenzungsschalter an den entsprechenden Enden des Schnecken- hubes vorgesehen sein oder es können Positionssignale von dem Istwert-Positionssignal an der Leitung 67 erhalten werden.

Zusätzliche Kontrollen können in dem Programmierer 60 vorgesehen sein, wie die Leistungskontrolltaste und das Wählerlicht 93, automatische und manuelle Schwingungswahlschalter 94 und 95 und eine Reihe von Zyklusindikatorlampen 96, die verschiedene Zustände der Maschine und verschiedene Punkte in dem Arbeitszyklus anzeigen.

Die innere Logik des Programmierers 60 der F i g. 1 ist in der F i g. 2 wiedergegeben.

Die Anschlüsse der vertikalen Leiter 77 des Klinkenfeldes 75 geben verschiedene getrennte Abschnitte des Hubes der Schnecke 16 wieder. Sie sind mit den Ausgängen des Programminkrement-Synchronisierschaltkreises 101 verbunden. Dieser Kreis 101 arbeitet zur Betätigung des vertikalen Leiters 77, der dem jeweiligen Abschnitt des EinsDritzhubes der

Schnecke 16 entspricht, der die Istwert-Position der Schnecke 16 wiedergibt, die durch den Positions-Meßwertgeber 71, der durch die Leitung 67 mit dem Kreis 101 verbunden ist, gemessen worden ist Dieser Kreis 101 kann viele Formen haben, wobei die vorzugsweise Form die ist, bei der eine Reihe von Flip-Flop-Schaltungen in einer Schieberegisteranordnung vorgesehen ist, deren entsprechende Ausgänge mit den Toren in den Kreisen jedes der Leiter 77 verbunden sind, um wahlweise und aufeinanderfolgend jeden der Leiter 77 mit -der Ausgangsleitung 69 zu verbinden, wenn die Schnecke 16 sich während des Einspritzens vorwärtsbewegt. Das Schieberregister wird durch eine Reihe von Koinzidenzschaltungen ausgelöst (getriggert), deren jede mit der Positionssignalleitung 67 und entsprechenden Spannungsbezügen verbunden ist Am Ausgang der Koinzidenzschaltungen sind Festkörperschalter vorgesehen, die die entsprechenden vertikalen Leiter 77 mit dem Ausgang 105 des Sollwert-Programmgebers

10

15 betätigen und die Schneckengeschwindigkeit zu verlangsamen. Wenn das Signal an der Leitung 112 geringer ist als an der Leitung 105, dann wird das Signal an der Leitung 69 derart geändert, daß das Ventil 34 die Geschwindigkeit der Schnecke 16 erhöht, so daß die tatsächliche Geschwindigkeit im wesentlichen gleich der programmierten Geschwindigkeit an jedem Punkt des Schneckenhubes ist.

Das Signal des Hohlraumdruck-Meßwertgebers 72 an der Leitung 68 wird an den Eingang eines Verstärkers 116 weitergegeben, dessen Ausgang mit dem positiven Eingang einer Vergleichsschaltung 118 verbunden ist.

Die Vergleichsschaltung 118 kann herkömmlichen Aufbau haben. Geeignete Schaltungen zur Erlangung dieser Funktion enthalten einen Differentialverstärker, der mit positiven und negativen Eingängen versehen ist und dessen Ausgang an dem Eingang eines Schmitt-Triggers angeschlossen ist, der ein digitales Signal an der Vergleicherausgangsleitung 119 entwickelt. Der

(Klinkenfeld) 75 verbinden. Die Spannung wird von 20 negative Eingang des Vergleichers ist mit dem Ausgang

einem Spannungsteilernetzwerk erhalten, das zwischen den einstellbaren Spannungseingängen 102 und 103 angeschlossen ist, die mit den Sollwert-Wählern 88 für den Einspritzhub bzw. 86 für die Puffergröße verbunden sind.

Auf diese Weise teilt der Schaltkreis 101 den Schneckenhub, der zwischen dem auf dem Sollwert-Wähler 88 eingestellten Rückhub-Endpunkt und dem auf dem Puffer-Sollwert-Wähler 86 eingestellten Einspritzhub-Endpunkt liegt, automatisch in eine entsprechende Zahl von Abschnitten auf, die vorzugsweise in der Länge gleich sind und die jedes einer unterschiedlichen Position der Schnecke 16 entsprechen.

Wenn die Schnecke 16 in einer dieser Positionen ist, dann wird der entsprechende vertikale Leiter 77 betätigt, um die geeignete programmierte Geschwindigkeit von dem Klinkenfeld 75 auszuwählen und dieses Signal an die Ausgangsleitung 105 des Klinkenfeldes 75 anzulegen. Das geeignete programmierte Geschwindigkeitssignal wird von dem horizontalen Leiter 76 erhalten, mit dem der betätigte Leiter 77 über das Klinkenfeld 75 verbunden ist.

Die Ausgangsleitung !05 ist mit einem positiven Eingang eines Servoverstärkers 106 verbunden, dessen des Formhohlraumdruck-Sollwertwählers 84 verbunden.

Wenn der Istwert des Formhohlraumdruckes, wie er vom Ausgang des Verstärkers 116 angegeben wird, kleiner als der am Wähler 84 eingestellte Sollwert ist, dann ist der Ausgang der Vergleichsschaltung an der Leitung 119 negativ. Sobald der Ausgang des Verstärkers 116 den am Wähler 84 eingestellten Wert überschreitet, wird der Ausgang 119 der Vergleichsschaltung positiv, erzeugt ein positives Signal, das eine Flip-Flop-Schaltung 121 auf Ein stellt und der Flip-Flop-Ausgangsleitung 122 ein positives Signal auflegt Dieses Signal wird an den Eingang eines Integrierverstärkers 123 angelegt, dessen Ausgang 124 mit dem negativen Eingang des Servoverstärkers 106 verbunden ist. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 123 ist so, daß wenn der Impulsausgang der Flip-Flop-Schaltung 121 an der Leitung 122 positiv wird, ein Signal an der Leitung 124 erzeugt wird, das, wenn es dem Servoverstärker 106 zugeführt wird, das Geschwindigkeitsprogramm übersteuert, und zwar in der Weise, daß ein Signal an die Leitung 69 angelegt wird, das die Bewegung der Schnecke 16 unterbricht. Die Zeitkonstante des Verstärkers 123 ist so gewählt, daß die Dauer

Ausgang an die Schneckensignalleitung 69 angeschlos- 45 eines Wechsels des Ausgangs des Servoverstärkers 106

sen ist Die Steuerung 81 ist ebenfalls an den positiven Eingang des Servoverstärkers 106 angeschlossen, um eine unabhängige Modifikation des Befehlssignals 69 unabhängig von dem Programm in 75 zu ermöglichen. Dies ändert effektiv die programmierte Geschwindig-

50 die des Ausgangssignals zum Magnetventil 34 nicht überschreitet; andernfalls würde ein Verlust der Kontrolle eintreten, der einen unvorhersehbaren Faktor in das System bringen würde und es der Trägheit des Ventils 34 erlauben könnte, zu weit zu offenen, was zu

keitsfunkiioTi durch einen konstanten Wert an jedem einem Verlust des Druckes ir. der Form führer, könnte.

Programmpunkt. Der Bereichswähler 82 zur multiplikaliven Modifikation jedes Geschwindigkeits-Sollwertes ist mit dem Klinkenfeld 75 in einer Weise verbunden, die die Gesamtamplitude des Signals an der Leitung 105 bewirkt.

Ein Differenziergerät 111 ist mit seinem Eingang an die Schneckenpositions-Istwert-Signalleitung 67 angeschlossen, um ein Schneckengeschwindigkeitssignal an der Leitung 112 zu entwickeln. Dieses Signal wird an den negativen Eingang des Servoverstärkers zurückgeführt Wenn die tatsächliche Schneckengeschwindigkeit die durch dieses Signal angegeben ist, die programmierte Geschwindigkeit überschreitet, die Im allgemeinen wird die Bereitstellung dieser Druckübersteuerung des Geschwindigkeitsprogramms in gewisser Weise einen Irrtum des Bedieners beim Wählen des Geschwindigkeitsprogramms und bei seiner Auswahl eines unrichtigen Einspritzhubes heilen. Der Ausgang 122 der Flip-Flop-Schaltung 121 ist ferner mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators verbunden, der einen konstanten Dauerimpuls an der Haltedruckausgangsleitung 64 erzeugt Die Länge dieses Impulses wird durch die Einstellung des Haltezeitwählers 91 gesteuert So beginnt am Ende des Einspritzzyklus — wie er von dem Zustand des Ausgangs 119 des Vergleichers 118 angezeigt wird und

durch das Signal an der Leitung 105 (wie es 65 der angibt daß die Form 24 den Fülldruck erreicht hat

gegebenenfalls durch die Steuerung 81 modifiziert ist) angegeben wird, dann wechselt das analoge Signal in der Leitung 69, um entsprechend das Magnetventil 34 zu — der Haitedruckzyklus.

Der Ausgang des Multivibrators 125 ist auch an den Eingang 128 der Flip-Flop-Schaltung 129 angeschlossen.

Die Hinterflanke des Impulses an der Leitung 128 versetzt die Flip-Flop-Schaltung 129 in den Ein-Zustand und führt der Plastifizierbefehlsleitung 65 Energie zu, um den Plastifizierzyklus anzufangen. So folgt der Plastifizierzyklus dem Haitedruckzyklus.

Der Ausgang des Pufferstellungs-3ollwertzählers 86 ist mit dem negativen Eingang einer Vergleichsschaltung 141 verbunden, deren positiver Eingang an die Leitung 67 vom Schneckenpositions-Meßwertgeber 71 angeschlossen ist

Der Ausgang des Vergleichers 141 ist positiv, wenn immer die Entfernung zwischen der Schneckenspitze des Einspritzkolbens 29 und dem Mundstück 22 größer ist als die auf dem Sollwert-Wähler 86 eingestellte Puffergröße, und er ist negativ, wenn immer die Entfernung kleiner ist Eine Flip-Flop-Schaltung 143 dient als Stichprobenschaltkreis für den Ausgang des Vergleichers 141. Die Flip-Flop-Schaltung 143 kann eine IK-Flip-Flop-Schaltung sein oder jeder andere äquivalente Schaltkreis der seine I- und K-Eingänge mit positiven und inverten Ausgängen des Vergleichers 141 verbunden hat

Der Takteingang der Flip-Flop-Schaltung 143 ist an den Ausgang 119 der Vergleichsschaltung 118 angeschlossen, so daß die Flip-Flop-Schaltung 143 einen Zustand einstellt, die representativ für die relative Pufferlänge in dem Augenblick ist, in dem der Istwert des Formhohldruckes den Fülldruck-Sollwert erreicht

Der Ein-Zustand der Flip-Flop-Schaltung 143 zeigt an, daß der Puffer - im Augenblick der Form-Füllung - zu lang ist und der Aus-Zustand der Flip-FIop-Schaltung 143 zeigt an, daß der Puffer zu kurz ist

Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 143 ist an den Richtungssteuereingang des Motorantriebes 151 angeschlossen. Der Zustand der Flip-Flop-Schaltung 143 steuert so die Richtung, in der der Motor 151 angetrieben wird, wenn er durch den anderen Eingang 152 Energie zugeführt bekommt, der an den Ausgang des monostabilen Multivibrators 155 angeschlossen ist. Der Eingang des Multivibrators 155 ist auch mit dem Ausgang 119 des Vergleichers 118 verbunden, so daß der Multivibrator 155 in dem Augenblick oder kurz danach getriggert wird, wenn der Formhohlraum den Sollwert-Fülldruck erreicht hat. Die Länge des Impulses des monostabilen Multivibrators 155 wird durch den Korrekturfaktorwähler 89 gesteuert Wenn der Multivibrator 155 betätigt wird, dann wird der Motor 151 durch eine begrenzte Drehentfernung angetrieben, wie sie durch die Breite des Multivibratorimpulses, wie sie durch den Wähler 89 eingestellt worden ist. bestimmt worden ist. Dies betätigt den Motor 158, der mechanisch mit dem Einspritzhub-Längenwähler 88 verbunden ist So wird durch einen im geschlossenen Kreislauf rückgeführten Vergleich der Istwert der in dem Augenblick der Füllung des Formhohlraumes gemessenen Pufferlänge mit deren auf dem Wähler 86 eingestellten Sollwert, der Sollwert des Rückhub-Endpunktes und damit der Einspritzhublängen-Sollwert 88 korrigiert durch ein festes Inkrement bei jedem Zyklus, in Abhängigkeit davon, ob das Puffervolumen des vorhergegangenen Zyklus größer oder kleiner als der eingestellte Wert war.

So ist ein System mit im geschlossenen Kreis erfolgender Rückführung geschaffen worden, das die Pufferlänge konstant hält durch Steuerung des Rückhub-Endpunktes, wie er durch den Sollwertwähler 88 eingestellt worden ist. Während es nicht wesentlich ist, ob der Wähler 88 mechanisch bewegt wird, ist als Vorteil dieser Anordnung vorgesehen, daß eine optische Darstellung des richtigen Rückhub-Endpunktes dem Bediener eine Information verschafft, die es ihm ermöglicht, bei zukünftigen Schemen präziser den richtigen Anfangswert einzustellen. Weiterhin dient diese visuelle Darstellung als generelles Abbild jeder Änderung der Materialviskosität Ganz allgemein kann durch dieses System eine unrichtige anfängliche Einspritzhubauswahl korrigiert werden.

ίο Der Ausgang des Rückhubendpunkt-Sollwertwählers 88 ist mit dem negativen Eingang des Vergleichers 161 verbunden, dessen positiver Eingang an die Schneckenpositionsleitung 67 angeschlossen ist So wird während des Plastifizierzyklus, wenn die Schnecke sich in den durch den Sollwertwähler 88 eingestellten Rückhub-Endpunkt zurückgezogen hat, ein positives Signal an der Ausgangsleitung 162 einer Vergleichsschaltung 161 erzeugt, das einen Nullimpuls zur Rückstellung der Flip-Flop-Schaltung 121 erzeugt Die Rückstellung der Flip-Flop-Schaltung 121 beseitigt ein Signal von der Leitung 122, das die Rückstellung des Verstärkers 123 betreibt und beseitigt das Signal von der Leitung 124 an dem Eingang des Servoverstärkers 106, um die Steuerurg des Servoverstärkers 106 auf die eines Geschwindigkeitsprogramms zurückzuführen. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 121 ist weiterhin mit dem Rückstellungseingang 164 der Flip-Flop-Schaltung 129 verbunden. Die Hinterflanke des Signals an dem Eingang 164 stellt die Flip-Flop-Schaltung 129 zurück, um das Plastifizierzyklussignal an der Leitung 65 abzuschließen. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 121 gibt auch ein Einspritzbefehlssignai an die

Einspritzleitung 61 in Form eines negativen Impulses. Die Arbeitsweise der Spritzgießmaschine soll unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 zusammengefaßt werden. Zuerst nimmt der Bediener passende Einstellungen an

dem Schneckenprogrammierer 60 vor. Er erstellt ein

Programm auf dem Klinkenfeld 75 durch Einsetzen von Klinken in das Feld, um eine spezifische, programmierte

Geschwindigkeit jedem Bereich der Schneckenposition zuzuordnen. Er kann die additive Ausgleichssteuerung 81 und den multiplikativen Bereichswählschalter 82 passend einstellen, um die gewünschte Ausgangsfunktion zu geben. Das Programm wird für gewöhnlich durch die Geometrie der Form und die Eigenschaften des in die Form zu spritzenden Materials bestimmt. Der Bediener nimmt dann die Einstellung der Haltezeit an dem Haltezeitwähler 91 vor und stellt den Formhohlraumfülldruck-Sollwert an dem Wähler 84 ein. Dann werden die Sollwerte des Einspritzhubes durch Wahl des Rückhub-Endpunktes an dem Wähler 88 und der Pufferlänge an dem Wähler 86 eingestellt. Wenn man dies tut, werden die Spannungen an die Eingangsleitungen 102 und 103 des Programmierinkrementsynchroni- sierschaltkreises 101 angelegt, der es dem Schaltkreis ermöglicht, automatisch die Punkte einzustellen, die sich auf die Geschwindigkeits-Abschnitte beziehen, die durch die zahlreichen vertikalen Leiter 77 auf dem Klinkenfeld 75 gesteuert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Bediener die Spritzgießmaschine 10 über einige Zyklen manuell bedienen, um ihre Arbeitsweise zu überwachen, und er kann sie dann auf automatischen

Betrieb umschalten durch Auslösung des Knopfes 94. Für die folgende Erläuterung sei angenommen, daß

die Spritzgieß-Maschine 10 automatisch arbeitet mit der Schnecke 16 in der weitest vorgeschobenen Position am Beginn des Plastifizierabschnittes des Zyklus. Die Flip-Flop-Schaltungen 121 und 129 sind zu dieser Zeit

η η η e η

h η :γ η I-η ιΐ ;γ η ι-iis :h ie τι et :r ;e

beide im Ein-Zustand, und es erscheint ein Signal an der Plastifiziersignalleitung 65, das die Gegendruckmagnetspule des Magnetventils 54 und den Schalter 66, der den Schneckenmotor 28 steuert, mit Energie versorgt Die Schnecke 16 wird daher sich drehen und das gießbare Material vor der Schneckenspitze des Einspritekolbens 29 plastifizieren und zusammendrücken.

Schließlich wird die Schnecke 16 durch den Druck des Materials in der Zylinderkammer 15 gegen den Gegendruck des Druckmittels, das durch das Druckminderventil 52 wirkt, zurückgedrückt, bis die Schnecke 16 in eine Position bewegt worden ist, die dem Rückhub-Endpunkt entspricht, der auf dem Sollwertwähler 88 eingestellt worden ist Wenn dieser Zustand auftritt, dann ist das Signal in der Leitung 67, wie es an dem Eingang der Vergleichsschaltung 161 gemessen wird, gleich dem der Vergleichsschaltung 161 von dem SoUwertwähler 88 zugeführten und der Ausgang 162 der Schaltung 161 wird positiv und stellt die Flip-Flop-Schaltung 121 zurück. Dies löscht auch die Flip-Flop-Schaltung 129 und entfernt das Signal von der Plastifizierleitung 65, schaltet den Motor 28 an und schließt das Magnetventil 54.

Dies leitet weiterhin die Einspritzbefehle an der Leitung 61 ein, das den Sperrkreis 62 abfragt und von der ein Startsignalimpuls über die Leitung 63 zurückgeleitet wird, das den Programminkrementsynchronisierer 101 in Gang bringt, um den ersten vertikalen Leiter 77 mit Energie zu versorgen, der dem weitest zurückgezogenen lnkrement des Schneckenhubabschnittes entspricht. Dies bewirkt ein passendes Geschwindigkeitssignal über das Klinkenfeld 75 für den Servoverstärker 106 an dessen Eingangsleitung 105. Hierdurch wird wiederum ein Ausgangssignal an der Leitung 89 erzeugt, das das Magnetventil 34 öffnet, bis der Geschwindigkeits-Istwert der Schnecke 16, der durch die Differenzierung des Schneckenpositionssignals an der Leitung 67 durch das Differenziergerät 111 erhalten worden ist, gleich dem Geschwindigkeits-Sollwert an der Leitung 105, gemessen am Servoverstärker 106, ist. Wenn die Position der Schnecke 16 wechselt, dann wechseln die Signale und der Eingang des Programminkrementsynchronisierers 101 und bewirken eine aufeinanderfolgende Betätigung der zahlreichen vertikalen Leiter 77, um die Programmfunktion durch das Klinkenfeld 75 an die Leitung 105 anzulegen, die in genauer Korrelation mit der Position der Schnecke 16 ist Zum Schluß erreicht die Schnecke 16 das Ende des Einspritzhubes, und der Formhohlraum 24 ist mit Material gefüllt. An diesem Punkt steigt der Druck rapide in dem Formhohlraum 24 an, und dieser Druck wird durch ein analoges Signal an der Leitung 68 wiedergegeben, das in dem Verstärker 116 entsprechend verstärkt schnell die Signale überwiegt, die dem Vergleicher 118 durch die Einstellung am Hohlraumdruck-Sollwertwähler 84 zu geführt werden. Dies bewirkt, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung 118 von Negativ nach Positiv geht Hierdurch wird die Flip-Flop-Schaltung 121 auf Ein geschaltet und ein Ausgangssignal von der Flip-Flop-Schaltung 121 an den Verstärker 106 angelegt, um die

ίο Geschwindigkeitsprogrammsteuerung zu übersteuern und den Antrieb der Schnecke 16 zu beenden. Dadurch wird das Magnetventil 34 geschlossen und das Zeitintervall des monostabilen Multivibrators 125 in Gang gesetzt, das durch den Haitedruckwähler 91 eingestellt worden ist, um die Haltesignalleitung 64 zu speisen und somit auch die Haltedruckmagnetspule des Magnetventils 46, um den Haltedruck vom Haltedruckkreis 41 auf den Zylinder des Axialantriebs 27 zu geben. Der positiv werdende Ausgang des Vergleichers 118 bewirkt, daß die Flip-Flop-Schaltung 143 auf einen Zustand eingestellt wird, die den Zustand des Ausganges der Vergleichsschaltung 141 wiederspiegelt, die die relative Länge des Puffer-Istwertes zu dem am Wähler 86 eingestellten Puff er-Sollwert anzeigt Dies steuert die Richtung des Motorantriebes 151, der den Servomotor 158 antreibt, um den Rückhub-Endpunkt-Wähler 88 einzustellen, um damit den Einspritzhub während des nächsten Zyklus derart zu regulieren, daß eine Anpassung für jede Diskrepanz in der Pufferlänge beim vorhergehenden Zyklus versucht wird. Der Ausgang 119 löst auch den monostabilen Multivibrator 155 aus, der ein Antriebsimpuls gibt, der die Dauer des festen Inkrements definiert, bestimmt durch die Einstellung des Korrekturfaktorwählers 89, damit der Servomotor 158 den Einspritzhublängenwähler 88 bewegt.

Es sei erwähnt, daß der Programmbereich des als Funktionsgenerator wirkenden Klinkenfeldes 75 variabel eingestellt ist, um automatisch die Inkremcnte zu berechnen, auf der Basis des korrigierten Intervalls, wie es durch den variablen Einspritzhub bestimmt ist, der automatisch während der Arbeitsweise der Spritzgießmaschine wechselt. Dies stellt sicher, daß die richtigen Materialproportio nen jedem lnkrement des Programms entsprechen, auch wenn sich das Material ausdehnt oder zusammenzieht und die Viskosität des Materials sich ändert. So stellt jeder vertikale Leiter 77 des Klinkenfeldes 75 genauer ein festes Materialvolumen dar, das unabhängig von periodischen Wechseln in der Viskosität des zu verarbeitenden Materials ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für eine Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine mit einer in einem Einsprit7zylinder drehbar und axial verschiebbar gelagerten Schnecke zum Fördern, Plastifizieren und Einspritzen einer Spritzgießmasse in eine Spritzgießform, mit einem Sollwert-Programmgeber für ein vorwählbares Profil der axialen Schneckengeschwindigkeit längs des gesamten Einspritzhubes der Schnekke, mit einem Istwert-Geber für die axiale Schneckengeschwindigkeit und den axialen Schnekkenweg und mit einer Sollwert-Istwert-Vergleichsvorrichtung zur Abgabe eines der Differenz zwischen Istwert und Sollwert entsprechenden Signals an eine Steuervorrichtung eines hydraulischen Axialantriebs der Schnecke zur Regelung der Einspritzgeschwindigkeit der Schnecke, wobei das Schneckengeschwindigkeits-Programm übersteuerbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: