-
Regeleinrichtung für Spritzgußmasohinen Die Erfindung#betrifft eine
Regeleinrichtung für Spritzgußmaschlnens insbesondere mit Schneckenkolbenplastifizierung,
zum Verarbeiten hochpolymerer Werkstoffe, mit einem den Massedruck im Werkzeug erfassenden
Meßwertaufnehmer und einer von diesem gesteuerten, den Spritzdruck in Abhängigkeit
vom Massedruck beeinflussenden Steuereinheit.
-
Im Zuge der ständigen Weiterentwicklung der Spritzgußtechnik sind
die Anforderungen hinsichtlich der Qualität der Spritzgußteile, namentlich bezüglich
ihrer Maßhaltigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und Verzugsfreiheit außerordentlich
gestiegen. Da für diese Eigenschaften der Spritzgußteile zahlreiche Baktoren maßgeblich
sind, -die teils in der Konstruktion der Maschine und des Werkzeuges begründet sind,
teils von den Ei#enschaften des Jeweils verwendeten Werkstoffes abhängen, in
erheblichem
Maße aber durch die Verarbeitungsparameter, wie Druck, Temperatur und Einspritzgeschwindigkeit
bestimmt werden, geht die neuere Entwicklung der Präzisionsspritztechnik dahin,
mittels Digitalisierung der Einstellmechanismen für die Verarbeitungsparameter bzw.
durch Überwachungsfühler in Maschine und Werkzeug eine Konstanthaltung der Soll-Zustandsgrößen
im Werkzeug, aber auch eine bessere Reproduzierbarkeit dieser Bedingungen zu erreichen.
-
Im Zuge dieser Entwicklung der Präzisionsspritzgußtechnik ist bereits
eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art für Spritzgußmaschinen bekannt
geworden, bei weloher der im Werkzeug selbst gemessene Massedruck zur Regelung des
Spritzdruckes, also des auf den Kolben der Maschine wirksamen hydraulischen Druckes,
herangezogen wird. Von Nachteil ist bei dieser bekannten Einrichtung die Übertragung
des Massedruckes auf den Meßwertaufnehmer über einen aus dem Formenhohiraum nach
außen führenden Stift, der auf eine Lasche des Meßwertaufnehmers druckt und diese
verformt. Die Genauigkeit dieser Art Druckmessung ist durch die sich ändernden Reibungsverhältniosse
an den Übertragungselementen stark beeinträchtigt, was sich naturgemäß auch auf
den-Regeleffekt ungünstig auswirkt.
-
Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Regeleinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Ausführung
vermeidet und bei der die für die Qualität der Formteile maßgeblichen Verarbeitungsparameter
auf optimalen Werten gehalten und jederzeit reproduzierbar sind. Zu diesem Zweck
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß außer dem
Meßwertaufnehmer für
den Massedruck mindestens noch ein Meßwertaufnehmer für die Fließfrontgeschwindigkeit
und bzw. oder die Massetemperatur im Werkzeug vorgesehen ist, und daß der Spritzdruck
und bzw. oder die Einspritzgeschwindigkeit, insbesondere die Schneckenvorlaufgeschwindigkeit,
in Abhängigkeit von den Meßwerten der Meßwertaufnehmer gesteuert ist, bzw. sind.
-
Durch die Erfassung der genannten Regelgrößen-und deren Einflußnahme
auf die Maschineneinstellung werden die teils durch Maschine teils durch Umwelteinflüsse
verursachten Ahweichungen der Verarbeitungsparameter korrigiert und während der
gesamten Betriebsdauer optimale Verarbeitungsbedingungen selbsttätig aufrechterhalten.
Nach Vorgabe der zulässigen Toleranzgrenzen, die für die Verarbeitungsparameter
Druck- und Fließfrontgeschwindigkeit im Werkzeug größer sein müssen als die statistischen
Kurzzeitschwankungen dieser Werte, kann bei Uberschreitungen der Toleranzgrenzen
durch einen entsprechenden Eingriff in den Steuerungsmechanismus für Druck und Einspritzgeschwindigkeit
ein Verstellen auf den vorgegebenen Soll-Wert innerhalb der Toleranzgrenzen erfolgen.
Die Regelkreise arbeiten wohl voneinander unabhängig, doch beeinflussen sie sich
fortwährend durch den physikalischen Zusammenhang zwischen Druck und Fließfrontgeschwindigkeit.
Durch diese Ausbildung der Regeleinrichtung wird-der Druck-Zeit-Verlauf im Werkzeug
in Abhängigkeit der -Toleranzgrenzen konstant gehalten.
-
Um den Massedruck meßtechnisch am besten erfassen zu können, empfiehlt
es sich, den Meßwertaùfnehmer so auszubilden, daß seine Meßfläche direkt mit der
Masse in Kontakt steht. Damit werden die Einflüsse von Übertragungselementen,
die
die Reproduzierbarkeit der Messung beeinträchtigen, ausgeschaltet. Von den Meßwertaufnehmern
für den Druck ist außerdem eine gute Linearität, geringe Temperaturempfindlichkeitund
undgute Reproduzierbarkeit bei kleinen Abmessungen zu fordern, also Voraussetzungen,
die beispielsweise von piezoelektrischen oder Dehnmeßstreifen-Druckgebern erfüllt
werden.
-
Die Messung der Fließfrontgeschwindigkeit erfolgt durch Ermittlung
der Zeitspanne, welche die Masse beim Einspritzvorgang zum Zurücklegen einer vorbestimmten
Meßstrecke benötigt, an deren Anfang und Ende Thermofühler gleicher Empfindlichkeit
als Auslösedetektoren für Start rund Stop des Zählwerks angeordnet sind. Auch für
die Fließfrontgeschwindigkeit werden Toleranzgrenzen vorgegeben, bei deren Über-
bzw. Unterschreiten ein Regeleingriff am Stuerglied für die Einspritzgeschwindigkeit
erfolgt.
-
Die Regelung der Temperatur, die nicht unmittelbar Gegenstand der
Erfindung ist, erfolgt im wesentlichen nach bekannten Prinzipien, die hier nicht
näher erläutert werden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es für eine weitere Erhöhung
der Regelpräzision vorteilhaft sein, einen weiteren Meßwertaufnehmer für die Werkzeugtemperatur
vorzusehen und dieselbe als zusätzliche Einflußgröße zur Steuerung des Spritzdruckes
und bzw.
-
oder Einepritzgeschwindigkeit, insbesondere der Schneckenvorlaufgeachwindigkeit
heranzuziehen. Diese Art einer temperaturabhängigen Regelung unterscheidet sich
somit von der bei Spritzgußmaschinen allgemein üblichen thermostatischen Regelung
der Beheiung des
Massezylinders, da sie nicht auf die Temperatur
des plastifizierten Werkstoffes, sondern vielmehr auf dessen Druck bzw. Einspritzgeschwindigkeit
Einfluß nimmt.
-
Da der im Werkzeug gemessene Massedru#ck und der als Spritzdruck wirksame
hydraulische Druck weder identisch sind noch in einem einfachen Proportionalitätsverhältnis
zueinander stehen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Berücksichtigung
der jeweiligen Beziehung zwischen Massedruck und Spritzdruck ein das Steuerglied
für den Spritzdruck beeinflussendes, kalibrierbares Proportionalglied vorgesehen.
Dieses sorgt dafür, daß eine Überschreitung der Toleranzgrenzen für den Massedruck
zu einer in entgegengesetztem Sinne wirksamen Änderung des Spritzdruckes in einem
solchen Ausmaß führt, daß die Abweichung des Nassedruckes kompensiert und dieser
wieder in das Toleranzfeld zurückgeführt-wird.
-
Für die schaltungstechnische Burchbildung der Regeleinrichtung nach
der Erfindung stehen dem versierten Fachmann verschiedene Aus-füh#ungsmöglichkeiten
zu Gebote. Als be#sonders einfach und funktionssicher hat sich jedoch eine Ausbildung
der Regeleinrichtung erwiesen, bei der dem Meßwertaufnehmer für den Massedruck über
einen Ladungsverstårker zwei parallel geschaltete Steuerkreise nachgeschaltet sind,
von denen einer einem oberen und der andere einem unteren zulässigen Grenzwert des
Massedrucks zugeordnet ist und in welchen je ein Spitzenspannungsspeicher, ein Level-Detektor
und eine monostabile Kippstufe in Serie geschaltet sind, wobei an die Ausgänge der
monostabilen Kippstufen ein Spannungsintegrator angeschlossen ist, der die Spännungsimpulse
der monostabilen Kippstufen speichert und über einen Leistungsverstäyker dem Stbuerglied
für den Spritzdruck zuführt, wobei die Höhe
des von den monostabilen
Kippstufen ibgegebenen Spannungsimpulses vom Proportionalglied bestimmt ist.
-
Nach erfolgter Kalibrierung des Proportionalgliedes läuft daher der
gesamte Druckregelvorgang vollautomatisch ab.
-
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind zur Bildung des der Beziehung
zwischen Massedruck und Spritzdruck entsprechenden elektrischen übersetzungsverhältnisses
dem Proportionalglied die dem maximalen Massedruck-Sollwert entsprechende Spannung
und über eine Kalibriertaste die am Steuerglied für den Spritzdruck von Hand eingestellte,
dem Spritzdruck-Sollwert entsprechende Steuerspannung als Vergleichsgrößen zugeführt.
Der Voreinstellung des Spritzdruckes an dem betreffenden Steuerglied können zweckmäßigerweise
einige Probespritzungen vorausgehen, um den für den betreffenden Fall optimalen
Spritzdruck zu ermitteln.
-
Erfindungsgemäß kann weiters an die Ausgänge d-er Level-Detektoren
beider Druck-Steuerkreise ein Grenzwert-Überwachungsgerät angeschlossen sein, das
bei Überschreiten des oberen bzw. bei Unterschreiten des unteren zulässigen Grenzwertes
des Massedrucks ein optisches und bzw. oder ein akustisches Signal abgibt.
-
Auf diese Weise wird, insbesondere bei wiederholtem Ansprechen des
Überwachungsgerätes, die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson auf das Vorhandensein
irgendeiner Störung gelenkt. Allenfalls bestünde sogar die Möglichkeit, anhand der
vom Überwachungagerät abgegebenen Signale zumindest vorübergehend den Spritzdruck
von Hand nachzuregeln.
-
Gemäß einer#weiteren Ausgestaltung des-Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß der Meßwertaufnehmer für die Pließfrontgeschwindigkeit aus zwei im Werkzeug
in Fließrichtung im Abstand voneinander angeordneten Thermofühlern, z.B. Thermoelementen
besteht, denen je ein Verstärker und ein Level-Detektor nachgeschaltet ist, daß
an die Auagängesder Level-Detektoren über eine Triggereinheit ein Digitalzähler
angeschlossen ist, dem in zwei parallel geschalteten Steuerkreisen#je ein Digital-Komparator
und eine monostabile Kippstufe folgen, deren einstellbare Spannungssignale über
einen Leistungsverstärker dem Stellglied für die Einspritzgeschwindigkeit zugeführt
sind, wobei an dem einen Digital-Komparator die maximale und am anderen Digital-Komparator
die minimal gewünschte Fließfrontgeschwindigkeit einstellbar ist. Dabei kann durch
die Veränderund der Ausgangsspannung an den monostabilen Kippstufen, ähnlich wie
bei der Druckregelung, die Relation zwischen der Fließfrontgeschwindigkeit und der
Schnecken vorlaufgeschwindigkeit entsprechend eingestellt werden.
-
In ähnlicher Weise wie bei der Druckregelung kann schließlich erfindungsgemäß
an die Ausgänge der Digital-Komparatoren beider Geschwindigkeits-Steuerkreise ein
optisches und bzw. oder akustisches Warngerät angeschlossen werden. Damit ist auch
für die Geschwindigkeitssteuerung eine echte individuelle Überwachungsmöglichkeit
der Regeleinrichtung gegeben.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtanordnung einer mit einer
erfind ungsgemäßen Regeleinrichtung ausgestatteten Präzisions-Spritzgußmaschine,
Fig. 2 ein Gesamtschaltbild einer Regeleinrichtung nach der Erfindung und Fig. 3
ein die Druckregeiiung betreffendes Diågramm.
-
Die Darstellung der Fig. 1 beschränkt sich auf den erfindungswesentlichen
Bereich einer nach dem Schnekkenkolben-Plastifizierungssystem arbeitenden Spritzgußmaschine.
In dem mit 1 bezeichneten, mit Heizwicklungen 2 versehenen Massezylinder ist der
Schnekkenkolben 3 drehbar und axial verschieblich angeordnet.
-
Der Schneckenkolben 3 ist in dem hydraulischen Arbeitszylinder 4 geführt
und an seinen beiden Stirnseiten mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt. Die Regelung
des hydraulischen Druckes erfolgt durch ein Steuerglied 5 und die Regelung der Vorlaufgeschwindigkeit
des Schneckenkolbens 3 durch ein weiteres Steuerglied 6, welche beiden Steuerglieder
beispielsweise als elektromagnetische Ventile ausgeführt sind.
-
Mit 7 ist das auf der Spritzgußmaschine montierte und in Einspritzstellung
befindliche Werkzeug bezeichnet, dessen Formenhohlraum 8 von parallelen Wänden gebildet
ist, sodaß ein platenförmiger Formteil entsteht.
-
Das Werkzeug 7 weist insgesamt vier Aufnahmebohrungen auf, die jeweils
paarweise in geringem Abstand nebeneinander angeordnet slnd. Eine diese Bohrungen
enthält den Meßwertaufnehmer 9 für die Druckmessung, dessen Pühlfläche mit der Innenwand
des Formenhohiraumes 8 in einer Ebene liegt. Die danebenliegende Aufnahmebohrung
enthält ein Thermoelement 10. Die Aufnahmebohrungen an der gegenüberliegenden Seite
des Werkzeuges 7 sind mit zwei weiteren Thermoelementen 11 und 12 gleicher Empfindlichkeit
besetzt.
-
Die vom DruckmeßwertauSnehmer 9 und den Thermoelementen 10,11,12 abgegebenen
elektrischen Signale werden über Verbindungsleitungen 13 bis 16 als Regelgrößen
einer elektronischen Regeleinrichtung 17 zugeführt, von der Anschlußleitungen 18,19
zu den Steuergliedern 5 und 6 für die hydraulische Druck- und Geschwindigkeitsregelung
geführt
sind.
-
Mit dem Meßwertaufnehmer 9 wird der Massedruck im Formenhohlraum 8
und mit dem Thermoelement 10 die Massetemperatur gemessen. Vom Meßsignal des Druckmeßwertaufnehmers
9 wird über die Regeleinrichtung 17 in im folgenden noch näher erläuterter Weise
das Steuerglied 5 für den hydraulischen Druck beeinflußt. Der Meßwert des Thermoelementes
10 kann außer zur Heizungeregelung auch noch als zusätzliche Regelgröße für die
hydraulische Druck- und bzw. oder Geschwindigkeitsregelung herangezogen werden.
-
Mit den Thermoelementen 11 und 12 wird die Fließfrontgeschwindigkeit
im Formenhohlraum 8 gemessen, die als Regelgröße fiir die am Steuerglied 6 einstellbare
Schnekkenvorlaufgeschwindigkeit benutzt wird.
-
Aus Fig. 2 ist die Schaltungsanordnung der elektronischen Regeleinrichtung
17 ersichtliche Der obere Teil des Schaltbildes betrifft die Regelt und Warneinrichtung
für den Druck. Das Meßsignal des Druckmeßwertaufnehmers 9, beispielsweise eines
piezoelektrischen Druckgebers, wird über die Verbindungsleitung 13 dem Ladungsverstärker
20 zugeführt. Vor diesem ist noch eine Druckkalibriereinheit 21 vorgesehen. Das
dem Massedruck im Formenhoblraum 8 proportionale, im Ladungsverstärker 20 verstärkte
Signal des Meßwertaufnehmers 9 wird zwei in Parallelschaltung angeordneten Spitzenspannungsspeichern
22 und 23 zugeführt. Der Spitzenspannungespeicher 22 speichert eine dem pro Spritzzyklus
auftretenden maximalen Massedruck proportionale Spannung, bis vor dem nächsten Spritzzyklus
eine Nullsetzung des Spitzenspannungsspeichers 22 von einem Taktgeber 24 her erfolgt.
Das Taktsignal für die Nullsetzung wird von der Spritzgußmaschine vorgegeben. Dem
Spitzenspannungsspeicher
22 bzw. 23 sind jeweils in Reihe ein
Level-Detektor 25 bzw. 26 und eine monostabile Kippstufe 27 bzw. 28 nachgeschaltet.
An dem Ausgang des Spitzenspannungsspeichers 22 ist auch noch ein Digitalvoltmeter
29 angeschlossen. Die Ausgänge der beiden Level-Detektoren 25 und 26 sind mit den
Eingängen eines optischen und akustischen Grenzwert-Überwachungsgerätes 30 verbunden.
Die Ausgänge der beiden monostabilen Kippstufen 27 und 28 führen zu einem Spannungsintegrator
31, dem ein Leistungsverstärker 32 nachgeschaltet ist. Der Ausgang des Leistungsverstärkers
32 steht über die bereits erwähnte Anschlußleitung 18 mit dem Steuerglied 5 für
die hydraulische Druckregelung n Verbindung.
-
Die Schaltungsanordnung für die Druckregelung enthält außerdem ein
Prcportionalglied 33, das über eine Leitung 34 mit dem Ausgang des Spitzenspannungsspeichers
23 und je über eine weitere Leitung 35,36 mit den Ausgängen der Level-Detektoren
25 und 26 verbunden ist. Das Proportionalglied 33 steht weiters über eine eine Kalibriertaste
37 enthaltende Leitung 38 mit dem Steuerglied 5 für den hydraulischen Druck in Verbindung.
-
Die beiden Ausgänge des Proportionalgliedes 33 stehen über Leitungen
39 und 40 mit den monostabilen Kippstufen 27 und 28 in Verbindung. Das Steuerglied
5 arbeitet mit dem Druckregelventil 5' zusammen und ist mittels einer Hand einstellung
41 auf einen gewünschten Verarbeitungsdruck einstellbar.
-
Die beschriebene Schaltungsanordnung für die Druckregelung arbeitet
nun wie folgt: Am Level-Detektor 25 wird ein unterer und am Level-Detektor 26 ein
oberer Druckgrenzwert eingestellt. Diese Grenzwerte bestimmen
das
Toleranzfeld, innerhalb dessen der Massedruck schwanken darf. Übersteigt nun beispielsweise
der bei einem Spritzzyklus auftretende Spitzendruck den am Level-Detektor 26 eingestellten
oberen Grenzdruck, so entsteht am Ausgang des Level-Detektors 26 eine PotentiLänderung.
Auf Grund dieser Potentialänderung wird am optischen und akustischen Grenzwert-Über
wachungsgerät 30 durch eine Warnleuchte das Signal "Druck zu hoch" angezeigt und
wenn gewünscht, eine Ilupe ausgelöst. Nach der Nullsetzung des Spitzenspannungsspeichers
22 werden Hupe und Lampe automatisch gelöscht.
-
Außerdem wird vom Level-Detektor 26 beim Überschreiten des oberen
Grenzdruckes die monostabile Kippstufe 28 angesteuert, welche einen Spannungsimpuls
abgibt, der im Spannungsintegrator 31 gespeichert und über den Leistungsverstärker
32 dem Steuerglied 5 des Druckregelventiles 5t zugeführt wird. Das Steuerglied 5
verstellt dabei das Druckregelventil 5' in einem der Tendenz des Massedruckes konträren
Sinn, also im Sinne einer Verminderung des hydraulischen-Druckes. Auf diese Weise
wird über den hydraulischen Drucker Massedruck wieder in das vorgegebene Toleranzfeld
zurückgeführt.
-
Zwischen dem Massedruck und dem hydraulischen Druck besteht keine
unmittelbare Proportionalität. Die regeltechnische Beziehung zwischen dem Massedruck
und dem hydraulischen Druck liefert das Proportionalglied 33 auf folgende Weise.
Zunächst wird am Steuerglied 5 der gewünschte Verarbeitungsdruck, also der Sollwert
des hydraulischen Druckes mittels der Handeinstellung 41 eingestellt. Nun erfolgt
eine Kalibrierung, bei der von dem folgenden Spritzzyklus am Spitzenspannungsspeicher
23 der maximale Massedruck (Massedruck -Sollwert)#gespeichert und dem Proportionalglied
33 zugeführt wird. Gleichzeitig steht vber die gedrückte Kalibriertaste 37 die dem
Sollwert des Hydraulikdruckes
entsprechende Spannung vom Steuerglied
5 am Proportionalglied 33 an. Damit ist das der Beziehung zwischen Massedruck und
hydraulischem Druck entsprechende elektrische Übersetzungsverhältnis festgelegt.
-
Der Spitzenspannungsspeicher 23 wird vom Taktgeber 24 nicht null gesetzt
und die dort anstehende Spannung dient am Level-Detektor 26 und Level-Detektor 25
als Referenzspannung. Die Potentialdifferenz, die sich aus Level-Detektor 26 Einstellung
und der Referenzspannung ergibt, wird über das Proportionalglied 33 der monostabilen
Kippstufe 28 zugeführt und bestimmt die Höhe der Kippstufenspannung. Von der Höhe
der Kippstufenspannung hängt das Ausmaß der Verstellung des Druckregelventils 5'
durch das Steuerglied 5 ab.
-
Analoge Verhältnisse ergeben sich beim Unterschreiten des am Level-Detektore
25 eingestellten unteren Druckgrenzwertes. Auch hier wird das Verlassen des Toleranzfeldes
durch das Überachungsgerät 30 optisch und erforderlichenfalls akustisch angezeigt
und durch das Steuerglied 5 eine der Tendenz des Massedruckes entgegengesetzte,
also auf eine Erhöhung des hydraulischen Druckes gerichtete Verstellung des Druckregelventiles
5' vorgenommen. Der Massedruck wird somit wieder in das Toleranzfeld zurückgeführt.
-
Der die hydraulische Geschwindigkeitsregelung betreffende Schaltungsteil
der Regeleinrichtung 17 umfaßt die beiden Thermoelementverstärker 42 und 43 für
die über die Verbindungsleitungen 15 und 16 angeschlossenen Thermoelemente 11 und
12. Den Thermoelementverstärkern 42 bzw. 43 ist jeweils ein Level-Detektor 44 bzw.
45 nachgeschaltet, an deren Ausgänge über eine Triggereinheit 46 ein Digitalzähler
47 angeschlossen ist. Dem Digitalzähler 47 folgen in zwei parallel geschalteten
Steuerkreisen Je ein Digital-Komparator 48 bzw. 49 mit
nachgeschalteter
monostabiler Kippstufe 50 bzw. 51.
-
Die Ausgänge der beiden Digital-Komparatoren 48 und 49 stehen mit
einem optischen und akustischen Warngerät 52 in Verbindung. Die Höhe der Ausgangsspannung
der monostabilen Kippstufen 50 und 51 ist einstellbar.
-
Diese Ausgangsspannung wird dem nachgeschalteten Spannungsintegrator
53 zugeführt. Der Ausgang des Spannungsintegrators 53 steht über einen Leistungsverstärker
54 mit dem Steuerglied 6 für die hydraulische Geschwindigkeitsregelung in Verbindung.
Das vom Steuerglied 6 betätigte Regelventil ist mit 6' bezeichnet.
-
Für die Vorwahl der Schneckenvorlaufgeschwindigkeit ist am Steuerglied
6 eine Handelns teilung 55 vorgesehen.
-
Für den die Geschwindigkeitsregelung betreffenden Teil der Regeleinrichtung
17 ergibt sich nun folgende Funktion: Übersteigt die vom #hermoelement 11 erfaßte
Massetemperatur einen vorbestimmten Minimalwert, so wird die Ausgangsspannung des
Th#ermöelementsverstärkers 42 so groß, daß am Ausgang des nachgeschalteten Level-Detektors
44 ein Potenti@@sprung entsteht. Infolge dieses Potentionälsprangs bekommt der Zähler
47 über die Triggereinheit 46 einen Zählbefehl (Zeitzählung).
-
Sobald die Flieߣront am Formenhohlraum 8 des Werkzeuges 7 auch das
Thermoelement 12 erreicht hat, überschreitet auch die vom thermoelement 12 erfaßte
Temperatur den #orbestimmten Minimalwert und die Ausgangsspannung des Thermoelementverstärkers
43 wird so groß, daß am Ausgang des LeveL-Detektors 45 ein Potentionalsprung entsteht
Infolge dieses Potentionalsprunges bekommt der zähler 47 uber die Triggereinheit
46 eien stopbefehl. Der angezeigte Zählerstand ist proportional der Fließzeit und
damit ein Maß für die #iießfrontgeechwindigkeit im Formenhöhiraum 8.
-
Der B a D - Ausgang des Zählers 47 liegt an den Eingängen der beiden
Digital-Komparatoren 48 und 49. Am Digital-Komparator 48 wird die maximale Fließfrontgeschwindigkeit
und am Digital-Komparator 49 die minimal gewünschte Fließfrontgeschwindigkeit eingestellt.
Übersteigt die Fließfrontgeschwindigkeit während eines Spritzzyklusses die eingestellte
Maximalgeschwindigkeit, so ändert der Digital-Komparator 48 am Ausgang sein Spannungsniveau
und das Regelventil 6 wird über die monostabile Kippstufe 50, den Spannungaintegrator
53 und den Leistungsverstärker 54 so bewegt, daß die Fließfrontgeschwindigkeit beim
nächsten Zyklus um einen konstanten Betrag kleiner ist. Damit wird di- Fließfrontgeacllwindigkeit
wieder in das durch die Grenzwerteinstellung der Digitalkomparatoren 48 und 49 vorgegebene
Toleranzfeld zurückgeführt.
-
In analoger Weise wird bei Unterschreitung der minimalen Fließfrontgeschwindigkeit
über den DWital-Komparator 49 dietmonostabile Kippstufe 51 angesteuert und über
den Spannungsintegrator 53 und den Leistungsverstärker 54 vom Steuerglied 6 eine
Verstellung des Regelventils 6v in dem Sinne bewirkt, daß beim nächsten Zyklus die
Fließfrontgeschwindigkeit um einen konstanten Betrag größer ist. Der Digital-Komparator
49 wird von der Triggereinheit 46 so angesteuert, daß er den Zählerstand nur dann
abfragt, wenn der Endwert erreicht ist.
-
Die Über- bzw. Unterschreitung der eingestellten Grenzwerte wird durch
optische bzw. akustische Signalgabe am Warngerät 52 angezeigt. Die Anzeige des Warngaràtes
52 wird beim nächsten Spritzzyklus gelöscht.
-
Der Vollständigkeit halber ist in Sig 2 auch noch die prin#ipielle
Schaltungsanordnung für die emperaturregelung mittels des Thermoelementes 10 dargestellt,
die
jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist. Die vom Thermoelement 10 abgegebene Spannung
wird über die Leitung 14 einen Gleichspannungsverstärker 56 zugeführt, dem über
einen Spitzenspannungsspeicher 57 ein digitales Anzeigegerät für die vom Thermoelement
10 erfaßte Temperatur nachgeschaltet ist. Die Thermospannung des Thermoelementes
10 wird außerdem dem Heizungsregelgerät 59 der Spritzgußmaschine zugeführt.
-
Die Heizungsregelung erfolgt nach bekannten, hier nicht näher erläuterten
Prinzipien.-In dem Diagramm der Fig. 3 sind als Ordinate der Druck p und als Abszisse
die aufeinanderfolgenden Spritzzyklen z eingetragen. Mit p5 ist der Sollwert des
Druckes, mit pO die obere Grenze und mit Pu die untere Grenze des zulässigen Druckes
bezeichnet. Die zulässigen Druckabweichungen nach oben und unten sollen beispielsweise
+ 2 kp/cm² betragen.
-
Beim ersten Spritzzyklus ist ein Anstieg des Druckes gegen die obere
Grenze pO hin zu verzeichnen, der beim zweiten Spritzzyklus bereits zu einer Überschreitung
dieser oberen Druckgrenze führt (Stelle a). Hier setzt nun der oben beschriebene
Regelvorgang ein, der bereits beim dritten Spritzzyklus zu einem Absinken des Druckes
gegen die obere Grenze pO führt. Beim nachfolgenden vierten Spritzzyklus kehrt der
Druck wieder in das vorgegebene foleranzfeld zurück (Stelle b). Beim folgenden#
Zyklus- wird der vorgegebene Sollwert p5 wieder erreicht und sodann unterschritten.
-
Analoge Verhältnisse ergeben sich auch bei der Regelung der Fließfrontgeschwindigkeit.