DE2427532A1

DE2427532A1 - Injection moulding machine heaters monitored for failure - by series switches actuating alarm or shutdown and indicator lamps

Info

Publication number: DE2427532A1
Application number: DE19742427532
Authority: DE
Inventors: Heinz Stegmeier; Raimund Stierle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1975-12-18

Abstract

A device for monitoring the failure of an injection moulding machine fitted with a number of electrical heating cartridges and a temp. regulator, is as follows: a switching device comprising a rest contact and a make contact is associated with each heating cartridge; all rest contacts are connected in parallel, all make contacts are connected in parallel, and these two parallel circuits are connected in series with a signal emitter and/or a shut-off device; the series circuit is connected to electrical supply lines. Pref., each switching device is a relay connected in series with the associated heater, and all the series circuits are connected in parallel to electrical supply lines, the same supply lines being used pref. both for the heating currents and for the signal emitter or shut-off device. If one heater fails, the signal emitter or shut-off device is immediately actuated, so that the other heaters do not generate excess heat to compensate for the loss. Thus damage due to the entire appts. by overheating of individual heaters is prevented.

Description

Vorrichtung zur Ausfallüberwachung von elektrischen Heizorganen für Spritzgußwerkzeuge Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausfallüberwachung von mit mehreren Heizpatronen oder ähnlichen elektrischen Heizorganen beheizten sowie mit Temperaturreglern versehenen Spritzgußwerkzeugen. Device for failure monitoring of electrical heating elements for Injection molding tools The invention relates to a device for failure monitoring heated by several heating cartridges or similar electrical heating elements as well as injection molding tools equipped with temperature regulators.

Spritzgußwerkzeuge werden in bekannter Weise mit mehreren Heizpatronen oder ähnlichen elektrischen Heizorganen beheizt, wobei ein die Werkzeugtemperatur erfassender Regler die Heizleistung zur Einhaltung einer erwünschten Temperatur einregelt. Die einzelnen Heizpatronen werden dabei im allgemeinen mit gleicher Heizleistung betrieben, damit ein Temperaturgleichgewicht im Werkzeug vorliegt.Injection molding tools are known in the art with several heating cartridges or similar electrical heating elements, with one the tool temperature The controller registers the heating power in order to maintain a desired temperature regulates. The individual heating cartridges generally have the same heating output operated so that there is a temperature equilibrium in the tool.

Eine erhebliche Problematik ergibt sich jedoch bei Ausfall von ein oder mehreren Heizpatronen, da der Regler dann automatisch die Heizleistung der restlichen Patronen hochregelt, um die Werkzeugtemperatur aufrechtzuerhalten. Hierdurch wird jedoch das Temperaturgleichgewicht durch unterschiedliche Wärmeverteilung im Werkzeug gestört, und es ergeben sich eine niedrige Temperatur an der Ausfallstelle und erhöhte Temperaturen an den über das Normalmaß hochgeregelten Heizpatronen. Die sich durch die Übernahme der ausgefallenen Heizleistung von den noch intakten Heizpatronen ergebenden Temperaturunterschiede im Werkzeug führen sehr leicht und insbesondere bei vollautomatischen Spritzgießmaschinen, die nicht dauernd optisch überwacht werden, zu Ausschuß. Selbst eine optische Überwachung der Spritzwerkzeuge dahingehend, daß beispielsweise die Heizströme der einzelnen Heizpatronen an entsprechenden Anzeigeinstrumenten ab und zu kontrolliert werden, führt nicht wesentlich weiter, da die Kontrolle oft umfangreicher Heizpatronenfelder größerer Anlagen zu aufwendig und fehlerbehaftet ist.However, a considerable problem arises if a fails or several heating cartridges, as the controller then automatically adjusts the heating output of the the remaining cartridges to maintain the mold temperature. Through this however, the temperature equilibrium is caused by different heat distribution in the Tool malfunctioning and the temperature at the point of failure is low and increased temperatures on the heating cartridges, which are regulated above normal. The result of taking over the failed heating output from the still intact Heating cartridges surrendering Lead to temperature differences in the tool very easily and especially with fully automatic injection molding machines that do not are constantly monitored optically, to scrap. Even optical monitoring the injection tools to the effect that, for example, the heating currents of the individual Heating cartridges are checked from time to time on the corresponding display instruments, does not go much further, as the control of extensive heating cartridge fields is often necessary larger systems is too expensive and prone to errors.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, mittels derer unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine sehr einfache und sichere Ausfallüberwachung auch ohne optische Kontrolle von Anzeigeinstrumenten und insbesondere auch dann möglich ist, wenn ein Spritzgußwerkzeug bzw. mehrere derartiger Werkzeuge mit einer großen Anzahl von Heizpatronen beheizt werden.The object of the present invention is therefore to provide a device of the type mentioned, by means of which while avoiding the described Disadvantages of a very simple and reliable failure monitoring even without visual control of display instruments and in particular is also possible when an injection molding tool or several such tools are heated with a large number of heating cartridges will.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der genannten Art vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß jedem Heizorgan ein durch den Heizstrom betätigtes Schaltorgan mit einem Ruhekontakt und einem Arbeitskontakt zugeordnet ist, daß einerseits alle Ruhekontakte und andererseits alle Arbeitskontakte einander parallelgeschaltet sind, daß ferner die beiden Parallelschaltungen sowie ein Signalgeber und/oder ein Abschaltglied in Reihe geschaltet sind und daß die Reihenschaltung an elektrische Versorgungsleitungen angeschlossen ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine äußerst einfache und sichere Überwachung auch großer Heizpatronenfelder möglich, wobei der Signalgeber und/oder das Abschaltglied bereits bei Ausfallen nur einer Heizpatrone anspricht. Demgegenüber ermöglichen die kombinierten Parallel- und Reihenschaltungen der verschiedenen Kontakte des Schaltorgans eine Ansprechunterdrükkung sowohl im ungeheizten Ruhezustand der Heizpatronen, als auch im eigentlichen Heizzustand, wenn alle Heizpatronen intakt sind.According to the present invention, the object is achieved proposed a device of the type mentioned, which is characterized by that each heating element has a switching element actuated by the heating current with a normally closed contact and a normally open contact is assigned that on the one hand all normally closed contacts and on the other hand all working contacts are connected in parallel to each other, that also the two parallel connections and a signal generator and / or a cut-off element are connected in series and that the series circuit is connected to electrical supply lines. With the The device according to the invention is extremely simple and safe monitoring large heating cartridge fields are also possible, whereby the signal transmitter and / or the disconnection element only one heating cartridge responds if it fails. In contrast, enable the combined parallel and series connections of the various contacts of the Switching element a response suppression both in the unheated idle state of the heating cartridges, as well as in the actual heating state, when all heating cartridges are intact are.

Da für die Ausfallüberwachung aller Heizpatronen bzw. für jede Heizpatrqnengruppe nur noch ein Signalgeber zuständig ist, ergibt sich hieraus eine sehr einfache Überwachung, da eine Kontrolle der einzelnen Heizpatronen entfällt. Wenn zusätzlich oder stattdessen ein Abschaltglied vorgesehen ist, können vollautomatische Spritzgießmaschinen auch weitgehend ohne überwachungspersonen betrieben werden, da bei Ausfall ein sich wiederholender Ausschußbetrieb vermieden wird.As for the failure monitoring of all heating cartridges or for each heating cartridge group only one signal transmitter is responsible, this results in very simple monitoring, as there is no need to check the individual heating cartridges. If in addition or instead a shut-off element is provided, fully automatic injection molding machines can also can be operated largely without supervisors, since in the event of failure a repetitive Reject operation is avoided.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß jedes Schaltorgan ein in Reihe zum Heizorgan geschaltetes Relais ist und daß alle Reihenschaltungen parallel an elektrische Versorgungsleitungen angeschlossen sind. Eine derartige Vorrichtung ist sehr einfach sowie robust und überdies kostengünstig. Abgesehen von der grundsätzlichen Möglichkeit, die Schaltorgane sowie die zugehörigen Kontakte mit elektronischen Elementen auszubilden, eignen sich für viele Anwendungsfälle besonders gut derartige leicht zu überschauende Relaisschaltungen, die auch von elektronisch weitgehend ungeschulten Personen in Selbsthilfe nachträglich in bestehende Anlagen eingebaut werden können. Überdies lassen sich die Spulen der Relais sehr niederohmig ausbilden, so daß den Heizpatronen nur ein geringer Bruchteil ihrer Leistung, beispielsweise ein bis zwei Prozent, abgenommen wird.In a further embodiment it is provided that each switching element is a Relay connected in series to the heating element and that all series connections are in parallel are connected to electrical supply lines. Such a device is very simple as well as robust and, moreover, inexpensive. Apart from the basic Possibility of the switching elements and the associated contacts with electronic Forming elements are particularly well suited for many applications Relay circuits that are easy to survey and that are also largely electronic retrofitted in existing systems for untrained people to help themselves can be. In addition, the coils of the relays can be designed with very low resistance, so that the heating cartridges only have a small fraction of their power, for example one to two percent, is decreased.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Versorgungsleitungen für die Heizströme und für den Signalgeber bzw. das Abschaltglied identisch sind. Hierdurch ergibt sich eine sehr kompakte Einheit, und es können zusätzliche Versorgungsleitungen für den überwachungskreis entfallen, so daß sich auch eine schaltungsmäßige Vereinfachung ergibt.It is also useful if the supply lines for the heating currents and are identical for the signal generator or the disconnection element. This results in a very compact unit and there can be additional supply lines for the monitoring circuit are omitted, so that there is also a simplification of the circuit results.

Eine weitere Abwandlung. besteht darin, daß jedes Relais zusätzlich einen Ruhekontakt und/oder einen Arbeitskontakt aufweist und daß der oder die zusätzlichen Kontakte in Reihe mit je einem zusätzlichen Signalgeber an die Versorgungsleitungen angeschlossen sind.Another variation. is that each relay is additional has a normally closed contact and / or a normally open contact and that the or the additional contacts in series with an additional signal transmitter each the supply lines are connected.

Dabei ist es möglich, daß der Signalgeber akustische und die zusätzlichen Signalgeber jedes Relais unterschiedliche optische Signale abgeben. Hierdurch kann beispielsweise der ungeheizte Ruhezustand der Gesamtanlage dadurch angezeigt werden, daß je eine rote Signallampe für jede Heizpatrone aufleuchtet. Beim Anschalten der Anlage werden die Heizpatronen von Strom durchflossen, so daß die Relais umschalten und die roten Signallampen erlöschen, während stattdessen an Arbeitskontakte angeschlossene grüne Signallampen aufleuchten. Derartige zusätzliche Signalgeber ermöglichen ferner bei Ausfall einer Heizpatrone die genaue Ortung der Ausfallstelle, was mit dem allen Heizpatronen zugeordneten Signalgeber bzw. dem Abschaltglied nicht ohne weiteres möglich ist.It is possible that the signal generator acoustic and the additional Signal transmitters emit different optical signals from each relay. This can For example, the unheated idle state of the entire system can be displayed, that a red signal lamp lights up for each heating cartridge. When switching on the In the system, electricity flows through the heating cartridges, so that the relays switch and the red signal lamps go out, while instead connected to normally open contacts green signal lamps light up. Such additional signal generators also make it possible in the event of failure of a heating cartridge, the exact location of the failure point, what with all The signal transmitter assigned to the heating cartridges or the disconnection element is not readily available is possible.

Beide Überwachungseinzelmaßnahmen ergänzen sich somit in sehr zweckmäßiger Weise, wobei die Hauptüberwachung das Vorhandensein eines Fehlers irgendwo in der Gesamtanlage angibt, während die Einzelüberwachung eine genaue und schnelle Fehlerortung ermöglicht.Both individual monitoring measures thus complement each other in a very useful way Way, the main monitoring the presence of a bug somewhere in the Indicates the entire system, while the individual monitoring provides precise and fast fault location enables.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below using a drawing Embodiment explained in more detail.

In der einzigen Figur ist eine sehr einfache Vorrichtung zur Ausfallüberwachung dargestellt, wobei im vorliegenden Fall drei Heizpatronen lo, 12, 14 parallel an Versorgungsleitungen T, Mp angeschlossen sind. Die genannte Parallelschaltung läßt sich selbstverständlich beliebig erweitern. In jedem Parallelzweig liegen ferner in Reihe zur entsprechenden Heizpatrone einerseits eine Spule eines Relais 16, 18, 20 und andererseits eine Sicherung 22, 24, 26.In the single figure is a very simple device for failure monitoring shown, with three heating cartridges lo, 12, 14 in parallel in the present case Supply lines T, Mp are connected. The said parallel connection leaves can of course expand at will. There are also in each parallel branch in series with the corresponding heating cartridge on the one hand a coil of a relay 16, 18, 20 and on the other hand a fuse 22, 24, 26.

Jedes Relais ist bei der vorliegenden Ausführungsform mit zwei Arbeitskontakten 1-1 sowie 3-3 und mit zwei Ruhekontakten 2-2 sowie 4-4 versehen.In the present embodiment, each relay has two normally open contacts 1-1 and 3-3 and provided with two break contacts 2-2 and 4-4.

Der Arbeitskontakt 1-1 eines jeden Relais 16, 18, 2o ist einerseits an die Versorgungsleitung T und andererseits über Je eine beispielsweise grun aufleuchtende Signallampe 28, 30, 32 an die andere Versorgungsleitung Mp angeschlossen. Demgegenüber liegt der Ruhekontakt 4-4 eines jeden Relais 16, 18, 2o einerseits an der Versorgungsleitung Mp und andererseits über je eine bei spielsweise rot auf leuchtende Signallampe 34, 36, 38 an der anderen Versorgungsleitung T. Hierdurch wird sichergestellt, daß im ungeheizten Ruhezustand der Heizpatronen lot 12, 14 alle roten Signallampen 34, 36, 38 aufleuchten, während im Heizzustand alle grün aufleuchtenden Signallampen 28, 30, 32 betrieben werden.The normally open contact 1-1 of each relay 16, 18, 2o is on the one hand to the supply line T and on the other hand via each one, for example, which lights up green Signal lamp 28, 30, 32 connected to the other supply line Mp. In contrast the normally closed contact 4-4 of each relay 16, 18, 2o is on the one hand on the supply line Mp and on the other hand via a signal lamp that lights up red, for example 34, 36, 38 on the other supply line T. This ensures that in the unheated idle state of the heating cartridges lot 12, 14 all red signal lamps 34, 36, 38 light up, while all green signal lamps light up in the heating state 28, 30, 32 are operated.

Zur gemeinsamen Ausfallüberwachung aller Heizpatronen lo, 12, 14 sind alle Ruhekontakte 2-2 der Relais 16, 18, 20 parallelgeschaltet und einerseits an die Versorgungsleitung T sowie andererseits an einen Signalgeber 4o angeschlossen, der auch durch ein nicht dargestelltes Abschaltglied ergänzt oder ersetzt werden kann.For common failure monitoring of all heating cartridges lo, 12, 14 are all normally closed contacts 2-2 of the relays 16, 18, 20 connected in parallel and on the one hand the supply line T and, on the other hand, connected to a signal transmitter 4o, which can also be supplemented or replaced by a disconnection element (not shown) can.

Ferner sind alle Arbeitskontakte 3-3 der verschiedenen Relais Pa, rs, 20 parallelgeschaltet und einerseits an die andere Versorgungsleitung Mp sowie andererseits ebenfalls an den Signalgeber bzw das Abschaltglied angeschlossen. Damit liegen Parallelschalzungen der Ruhekontakte 2-2 einerseits und der Arbeitskontakte 3-3 andererseits sowie der Signalgeber 40 in Reihe Da im Ruhezustand alle parallelgeschalteten Arbeitskontakte und im normalen Heizzustand alle parallelgeschalteten Ruhekontakte geöffnet sind, bleibt der Signalgeber normalerweise unbeeinflust. Wenn jedoch im Betricbszustand ein oder mchrere Heizpatronon ausfallen und somit die zugehörigen und vorher geöffnetem Ruhekontakte schließen, erfolgt ein Ansprechen des Signalgebers 40 und/oder eine automatisch eingeleitete Abschaltung des Spritzgußrerkzeugs bzw. der Anlage Da der Signalgeber 4o nur über zwei Leitungen an die Vorrichtung angeschlossen ist, kann er auch ohne großen Schaltungsaufwand zu einer entfernten und beispielsweise für zahlreiche Anlagen gemeinsamen überwachungsstation verlegt sein, was nicht ohne weiteres hinsichtlich der einzelnen Signallampen moglich ware.Furthermore, all working contacts 3-3 of the various relays Pa, rs, 20 connected in parallel and on the one hand to the other supply line Mp as well on the other hand, also connected to the signal generator or the disconnection element. In order to are parallel connections of the normally closed contacts 2-2 on the one hand and the normally open contacts 3-3 on the other hand as well as the signal generator 40 in series Since in the idle state all connected in parallel Normally open contacts and all normally closed contacts connected in parallel in the normal heating state are open, the signaling device is normally unaffected. However, if in Operational state one or more heater cartridges fail and thus the associated and close previously opened normally closed contacts, the signal transmitter will respond 40 and / or an automatically initiated shutdown of the injection molding tool or of the system Since the signal generator 4o is only connected to the device via two lines is, it can also be done without a large amount of circuitry to a distant and, for example, relocated a common monitoring station for numerous systems which would not be possible without further ado with regard to the individual signal lamps.

Da ein gleichzeitiges Ausfallen aller Heizpatronen völlig unvçahrscheinlich ist, dürfte auch ein zusätzlicher Einbau entsprechender üherwachungsorgane für einen solchen Sonderfall überflüssig sein. Die beschriebene Vorrichtung erfaßt nicht diesen Extremfall, der hinsichtlich der Relais- und Kontaktstellungen mit dem ungeheizten Ruhezustand übereinstimmt. Dieser Fall könnte beispielsweise leicht dadurch zusätzlich berücksichtigt werden, daß ein weiterer Signalgeber einerseits nur mit der Parallelschaltung der Ruhekontakte und andererseits mit einem Schalter verbunden ist, der den Einschaitzustand der Anlage wiedergibt. Die Parallelschaltung der Arbeitskontakte würde für diese Zusatzanordnung durch den Schalter ersetzt werden, der nur im Betriebszustand der Anlage geschlossen ist.Since a simultaneous failure of all heating cartridges is completely unlikely is, an additional installation of appropriate monitoring organs for a such a special case may be superfluous. The device described does not detect this Extreme case, the one with regard to the relay and contact positions with the unheated Hibernation matches. This case, for example, could easily be added be taken into account that a further signal generator on the one hand only with the parallel connection the normally closed contacts and, on the other hand, is connected to a switch which is switched on the system reproduces. The parallel connection of the working contacts would be necessary for this Additional arrangement can be replaced by the switch, which is only in the operating state of the Facility is closed.

Die beschriebene Vorrichtung, die zahlreiche Varianten hinsichtlich ihrer Bauteile und Einzelausführung zuläßt, ermöglich t in sehr zweckmäßiger und einfacher Weise einerseits eine Gesamtüberwachung der Anlage und andererseits eine schnelle Ortung und damit Aufhebung der aufgetretenen Fehler. Die bei der obigen Ausführungsform verwendeten Elemente sind robust, einfach überschaubar und auch nachträglich schnell und ohne besonderes fachmannisches ----ende Anlagen einzubauen -Patentansprüche-The device described, which has numerous variants with regard to their components and individual execution allows t in very practical and in a simple way, on the one hand, overall monitoring of the system and, on the other hand, a quick localization and thus elimination of errors that have occurred. The one in the above The elements used in the embodiment are robust, easy to understand and also Can be retrofitted quickly and without any special specialist equipment -Patent claims-

Claims

Device for failure monitoring of several Heating cartridges or similar electrical heating elements are heated as well as with temperature regulators provided injection molding tools, characterized in that each heating element (lo, 12, 14) a switching element (16, 18, 20) with a normally closed contact actuated by the heating current (2) and a normally open contact (3) is assigned that on the one hand all normally closed contacts and on the other hand, all working contacts are connected in parallel to each other, that further the two parallel connections and a signal generator (40) and / or a disconnection element are connected in series and that the series connection - to electrical supply lines (T, Mp) is connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each Switching element a relay (16, 18, 20) and that all series connections (10, 16; 12, 18; 14, 20) are connected in parallel to electrical Supply lines (T, Mp) are connected.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the supply lines (T, Mp) for the heating currents and for the signal transmitter (40) or the switch-off element are identical.

4. Device according to the preceding claims, characterized in that that each relay (16, 18, 20) additionally has a normally closed contact (4) and / or a normally open contact (1) and that the additional contact or contacts in series with one additional Signal generator (28, 34; 30, 36; 32, 38) connected to the supply lines (T, Mp) are.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter (40) acoustic and the additional Signal transmitter (28, 34; 30, 36; 32, 38) of each relay (16, 18, 20) different emit optical signals. - L e r s e i t e