DE2834415B1

DE2834415B1 - Vorrichtung zur wegabhaengigen Steuerung von Funktionsablaeufen einer Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE2834415B1
Application number: DE2834415A
Authority: DE
Inventors: Karl Hehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-05
Filing date: 1978-08-05
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS5539394A; IT7924649A0; FR2432379A1; US4290317A; ATA522779A; GB2031327A; IT1122337B; GB2031327B; NL7905998A; CA1125399A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur wegabhängigen Steuerung von Funktionsabläufen einer Spritzgießmaschine durch Messung der Relativbewegung zwischen funktionellen Baugruppen mit einer an der einen Baugruppe drehbar gelagerten Steuerscheibe, die von wenigstens einem mit der Steuerscheibe kämmenden und in einer zur Bewegungsrichtung parallelen Tangente der Steuerscheibe mit der anderen Baugruppe verbundenen Antriebselement in Abhängigkeit von der Relativbewegung antreibbar ist und nach Drehung um einen vorbestimmten Winkel mit Hilfe eines Impulsgebers den Steuerimpuls für einen Schaltvorgang (z. B. Trennen oder Schließen eines Stromkreises) liefert.

Bei einer an sich bekannten Vorrichtung dieser Art findet zur Steuerung der Relativbewegung bzw. zur Wegmessung ein von der Steuerscheibe angetriebener Winkelschrittgeber Verwendung, dessen Umfangsprofil optisch abgetastet wird. Der Winkelschrittgeber wird von einer präzisionsgeschliffenen Zahnstange der anderen Baugruppe angetrieben, und zwar über eine Steuerscheibe (Ritzel) relativ kleinen Durchmessers, die zur Steuerung der gesamten Wegstrecke mehrere Umdrehungen erfordert. Eine für übliche Erfordernisse

ίο ausreichende Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Wegmessung wird hierbei durch einen verhältnismäßig großen fertigungstechnischen Aufwand erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß bei verringertem fertigungstechnischen Aufwand die Exaktheit der Wegmessung, insbesondere zur Herstellung von Präzisionsspritzlingen durch Herabsetzung der verschleißbedingten Meßabweichungen gesteigert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Antriebselement ein bei Antrieb der Steuerscheibe in beiden Richtungen ausschließlich auf Zug beanspruchtes biegsames Element ist, das über einen Zentriwinkel mit der einen Drehpotentiometer antreibenden Steuerscheibe kämmt.

Die Qualitätsverbesserung der Wegmessung bzw. Steuerung tritt im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen insbesondere bei Dauerbeanspruchung auf; ebenso bei nachträglichem Anbringen der Vorrichtung an älteren Spritzgießmaschinen, bei denen eine jahrelange starke Beanspruchung zu einem gewissen Spiel zwischen den beispielsweise auf Holmen geführten Lager- und Führungsflächen der Baugruppenelemente und den führenden Mantelflächen der Holme geführt hat, so daß eine exakte Zentrierung der starren, linearen Zahnstange nicht mehr sichergestellt ist. Ein solches Spiel kann auch nicht durch minimale Toleranzen an der präzisionsgeschliffenen Zahnstange ausgeglichen werden, weil sich solche Zentrierfehler durch die Länge der Zahnstange vervielfachen. Die erfindungsgemäße Lösung hat neben dem Vorteil einer höheren Unempfindlichkeit bei Dauerbeanspruchung und damit einer größeren Genauigkeit der Wegmessung den weiteren Vorteil einer deutlichen Senkung der Fertigungskosten, zumal das elastische Element aus Meterware herstellbar ist. Auch läßt sich die Vorrichtung in aller Regel auf einem kleineren Raum unterbringen als dies bei Verwendung einer starren Zahnstange der Fall ist.

Die Erfindung wird nicht berührt durch bisher übliche Vorrichtungen zur Wegmessung mit Hilfe von Linearpotentiometern, die linear abgetastet werden. Auch hier bereitet auf die Dauer die exakte Führung der gegeneinander bewegten Elemente (Potentiometer und Taster) Schwierigkeiten, abgesehen davon, daß diese Linearpotentiometer bislang durch Spulen gebildet sind, deren axiale Abtastung nur eine begrenzte Genauigkeit zuläßt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei geht es im konkreten Fall um die Steuerung der Relativbewegung zwischen dem den Plastifizierzylinder tragenden Tragkörper und dem die Förderschnecke tragenden Antriebsgehäuse einer Spritzgießmaschine. Die Vorrichtung ist an der Spritzeinheit einer Spritzgießmaschine verwirklicht, wie sie beispielsweise in der DE-OS 22 27 133 offenbart ist. Durch die Relativbewegung zwischen dem Antriebsgehäuse für die Förderschnecke (Baugruppe I) und dem Tragkörper

INSPECTED

für den Plastifizierzylinder (Baugruppe II) ist der Einspritzhub gesteuert.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus der Spritzeinheit in einer Spritzgießmaschine in Seitenansicht mit seitlich angeordneter Vorrichtung bei abgenommenen Schutzgehäusedeckel,

F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 in Draufsicht teilweise im Schnitt,

Fig.3 eine Variante der Vorrichtung in einer Darstellung gemäß F i g. 1 und

F i g. 4 eine weitere Variante der Vorrichtung in einer Darstellung gemäß F i g. 1.

In den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen der F i g. 1,2,3 und 4 umfaßt die eine funktionell Baugruppe I den auf Holmen 16 geführten Tragkörper 11 für den Plastifizierzylinder und die andere Baugruppe (II) das Antriebsgehäuse für die Förderschnecke.

Bei Betätigung des im Antriebsgehäuse 14 enthaltenen hydraulischen Systems wird dieses Antriebsgehäuse relativ zum Tragkörper 11 und damit die Förderschnekke relativ zum Plastifizierzylinder bewegt. Der Tragkörper 11 ist vorderseitig mit Deckel 10 und Auflagebasis 17 für den Granulatbehälter versehen. Das hydraulische System des mit Deckeln 13,15 abgedeckten Antriebsgehäuses 14 umfaßt die Holme 16 umschließende Zughülsen 12, die am Tragkörper 11 angeflanscht sind und in das Antriebsgehäuse 14 hineinragen, um dort die Kolben des hydraulischen Systems zu tragen.

An der den Tragkörper 11 umfassenden Baugruppe I jo ist die Steuerscheibe 25 mit Drehpotentiometergehäuse 20 angeordnet. Seitliche Ausleger des Tragkörpers 11 bilden ein topfartiges Gehäuse 11a für das Drehpotentiometer. Auf den oberen Kanten des topfartigen Gehäuses 11a ist mittels Befestigungsschrauben 36 das Schutzgehäuseunterteil 18 für die Vorrichtung angebracht, das schalenförmig gestaltet ist und sich bis in den Bereich des Antriebsgehäuses 14 erstreckt. Im Schutzgehäuseunterteil 18 ist eine hülsenartige Aufnahme 22 für das Potentiometergehäuse 20 befestigt. Das Potentiometergehäuse ist mittels Zentrierschulter 24 rückseitig an der Aufnahme 22 zentriert und befestigt. In die Aufnahme 22 sind Kugellager 23 eingespritzt, welche die Achse der Steuerscheibe 25 drehbar aufnehmen. Die Achse der Steuerscheibe 25 ist über Mitnehmer 26 mit der koaxialen Achse 27 eines Potentiometer-Schleifers gekuppelt. Das Potentiometer weist eine auf einem Kreisbogen von weniger als 360° liegende, stationäre, homogene Widerstandsschicht auf, auf welcher der Schleifer gleitet, der im Anfangspunkt 216 liegt. Der Punkt 21a zeigt den Anfang, der Punkt 21c das Ende der Widerstandsschicht. Das Drehpotentiometer liefert nach Drehung der Steuerscheibe 25 und damit des Schleifers um einen vorbestimmten Winkel bei einem diesem Winkel entsprechenden elektrischen Widerstand der Widerstandsschicht einen Steuerimpuls. Der Steuerimpuls trennt den für die Relativbewegung zwischen den Baugruppen I und II verantwortlichen Stromkreis, das heißt im konkreten Fall den Stromkreis der Pumpe des hydraulischen Mediums. Mit der gezahnten Steuerscheibe 25 kämmt ein bei Antrieb der Steuerscheibe in beiden Richtungen ausschließlich auf Zug beanspruchtes biegsames Element 28, das vorzugsweise ein an sich bekannter Zahnriemen ist (DE-AS 20 14 538). Der Zahnriemen läuft als endloses Band auf der Steuerscheibe 25 und auf einer Umlenkrolle 30, welche im Schutzgehäuseunterteil 18 gelagert ist. Die Umlenkrolle 30 ist zugleich Spannrolle für das endlose Band. Die Spannrolle ist in einer Ausnehmung des Schutzgehäuseunterteils verstellbar und mittels Spannschraube 31 in Spannposition fixierbar, welche mit der Achse 32 der Spannrolle im Gewindeeingriff steht. Dabei ist der Kopf der Spannschraube an einem Element 34 widergelagert. Das endlose Band ist aus Meterware hergestellt. Ein Kupplungsstück 29 dient zur Verbindung der Schnittenden, und ist gleichzeitig das Verankerungsstück zur Verbindung des unteren Trums mit der Baugruppe II, d. h. mit dem Antriebsgehäuse 14. Der Mitnahmebolzen 33 des Kupplungs- und Verankerungsstückes 29 durchgreift das Schutzgehäuseunterteil 18 durch eine Ausnehmung 35, deren Länge der maximalen Relativbewegung zwischen den Baugruppen I und II entspricht.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 3 ist das durch einen Zahnriemen gebildete biegsame Element 28 mittels Verankerungselement 50 am Antriebsgehäuse 14 befestigt und zwar in Höhe der parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden Tangente der Steuerscheibe 25. Der Zahnriemen kämmt über einen ca. 90° umfassenden Umfangswinkel mit der Steuerscheibe und steht der Last eines Gewichtes (Lastrichtung B in Fig.3). Bei Verringerung des Abstandes zwischen den Baugruppen I, II wird die Steuerscheibe 25 durch das Gewicht entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. In F i g. 3 ist durch gestrichelte Linienführung des freien Endes 28a des biegsamen Elementes 28 eine weitere Variante dargestellt, gemäß welcher eine Zugfeder mit Zugrichtung A vorgesehen ist, welche die Steuerscheibe 25 bei gegenseitiger Annäherung der Baugruppen I und II über den Zahnriemen antreibt. Bei dieser Variante kämmt der Zahnriemen über einen verhältnismäßig kleinen Umfangswinkel « mit der Steuerscheibe, weicher aber immer noch einen Eingriff über wenigstens zwei Zähne der Steuerscheibe sicherstellt.

Das mittels Deckel abdeckbare Schutzgehäuseunterteil 18a erstreckt sich lediglich auf den Bereich der Steuerscheibe 25 mit Drehpotentiometer, nicht aber auf den sich zum Antriebsgehäuse erstreckenden Abschnitt des biegsamen Elements 28.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.4 steht der das biegsame Element 28 darstellende Zahnriemen, der ebenfalls über einen relativ geringen Umfangswinkel mit der Steuerscheibe 25 kämmt, unter der Last einer Drehfeder, die der Rolle 51 eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Drehtendenz verleiht Der an der Rolle 51 mittels Klemmelement 53 verankerte Endabschnitt des Zahnriemens ist am Umfang der Rolle aufgenommen, welche mit ihrer Drehachse 52 in einem Ansatz des Gehäuses 11a gelagert ist. Das andere Ende des Zahnriemens ist mit Hilfe eines Verankerungsstükkes 29a über einen Mitnahmebolzen 33 mit dem Antriebsgehäuse 14, also mit der Baugruppe II verbunden. Der Mitnahmebolzen 33 durchgreift eine Ausnehmung 35 des Bodens des Schutzgehäuseunterteils 186. Die Länge der Ausnehmung stellt eine ausreichende Amplitude der Steuerbewegung sicher.

Bei ausreichender Präzision der Fertigung kann das biegsame Element 28 auch ein Keilriemen und die Steuerscheibe 25 eine Keilriemenscheibe sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur wegabhängigen Steuerung von Funktionsabläufen einer Spritzgießmaschine durch Messung der Relativbewegung zwischen funktionellen Baugruppen mit einer an der einen Baugruppe drehbar gelagerten Steuerscheibe, die von wenigstens einem mit der Steuerscheibe kämmenden und in einer zur Bewegungsrichtung parallelen Tangente der Steuerscheibe mit der anderen Baugruppe verbundenen Antriebselement in Abhängigkeit von der Relativbewegung antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (28) ein bei Antrieb der Steuerscheibe (25) in beiden Richtungen ausschließlich auf Zug beanspruchtes biegsames Element (28) ist, das über einen Zentriwinkel (oc) mit der einen Drehpotentiometer (vergl. 20) antreibenden Steuerscheibe kämmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Element (28) ein Zahnriemen ist, der als endloses Band einerseits auf der Steuerscheibe (25) und andererseits auf einer Umlenkrolle (30) läuft, welche auf der die Steuerscheibe (25) tragenden Baugruppe (1) gelagert ist, wobei das eine Trumm des biegsamen Elements (28) an der anderen Baugruppe (II) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (30) zugleich Spannrolle für das das endlose Band bildende biegsame Element (28) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (25) und die Umlenkrolle (30) in einem Schutzgehäuse (18, 19) gelagert sind, das an der Baugruppe (I) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schalenförmige Schutzgehäuseteil (18) durch einen Deckel (19) abdeckbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Element (28) ein an der anderen Baugruppe (II) befestigter Zahnriemen ist, der unter der Last eines Gewichtes (Lastrichtung B in Fig.3) oder einer Zugfeder (Zugrichtung B in F i g. 3) steht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Element (28) ein Keilriemen und die Steuerscheibe (25) eine Keilriemenscheibe ist.