DE2834415B1 - Vorrichtung zur wegabhaengigen Steuerung von Funktionsablaeufen einer Spritzgiessmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur wegabhaengigen Steuerung von Funktionsablaeufen einer SpritzgiessmaschineInfo
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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 (7)
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.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8230 | Patent withdrawn |