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Werk'eug':1 icherung
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Die Erfindung betr-ifft eine Werkzeugsicherung gemäß dem Oberbegriff
des Anoipruches 1. Dabei is osbesondere an den Spritzguß oder den Druckguß von Kunststoff
gedacht.
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Die Erfindung könnLe aber auch bei einem entsprechendem Metallguß
angewendet werden. Bei einem Spritzguß oder Druckguß sind zumindest zwei Werkzèugteile
vorgesehen,die nach dem Gießen auseinander gefahren und nach dem Abwerfen des gegossenen
Produktes für die Uurchführung des nächsten Sritzguß- oder Druckgußvorganges wieder
zusammengefahren werden. Hierbei muß unbedirlgt darauf geachtet werden, daß vor
dem Wiederzusammenfahren der die Gußform beinhaltenden Werkzeugteile das Produkt
auch wirklich abgeworfen ist und ferner daß nicht Restteile des Produktes oder des
Materials noch an den Werkzeugen hängen bleiben.
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Dies hätte nämlich beim Wiederousammenfahren deren Beschädigung zur
Folge. Zur Lösung dieses Problems hat man bisher z. B. eine wiederholte Auswerferbetätigung
vorgesehen. Dies kostet nachteiligerweise Zeit und ist darüberh:inaus auch nicht
genügend sicher, da trotz einer wiederholten Auswerferbetätigung das gugussene Produkt
oder sonstige Teile an den Werkzeugen hängenbleiben können. Auch hat man hier eine
Kontrolle durch Wiegen des abgeworfenen Kunststoffteiles versucht. Dies ist ebenfalls
zu ungenau und trägt daher auch die Gefahr in sich, daß die Werkzeugteile trotz
noch im Werkzeug- oder im Gußbereich befindlicher Gußteile wieder zusammenfahren
und damit beschädigt oder sogar zerstört werden
Der Erfindung liegt
dem gegenüber die Aufgabe zugrunde, eine praktikable und zugleich genügend zuverlässige
Sicherung der Werkzeuge gemäß dm Überbegriff des Anspruches 1 zu schaffen Zur Lösung
dieser Aufgabe dienen, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, , zunächst die
Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 Sender und Empfänger können je nach Formgebung
der Werkzeuge so an dien angeordnet werden, daß der zwischen ihnen verlaufende Lichtstrahl
die Werkzeugbereiche durchläuft, in denen beim Wiederzusammenfahren der Werkzeugteile
kein Produkt oder @eine Materialteile verßleiben dürfen. Erforderlichenfalls bönnen
mehrere Paare, die jeweils aus einem Sender und einem Empfänger bestehen, an unterschiedlichen
Stellen der Werkzeuge vorgesehen sein, sodaß mehrere Lichtstrahle erzeugt werden
die sämtliche in Frage kommenden Werkzougbereiche durchlaufen. Hierzu wird auch
auf den Anspruch 3 verwiesen Eine bevorzugte Ausführungsfurm der Erfindung ist Inhalt
des Anspruches 2 In diesem Zusammenhang wird auch auf Anspruch 9 verwiesen Hierdurch
werden mit Sicherheit auch kleine über die Oberfläche des Werkzeuges, bzw der Form
vorragende Teile vom Lichtstrahl erfaßt.
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Oie Merkmale des Anspruches 4 stollen iwegun eine vorteilhafte und
bevorzugte weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung dar, da hier-mit schädliche
Reflektionen, durch die Werkzeugoberfläche vermieden werduri, die bei Verwendung
eines sichtbaren Lichtstrahles auftreten können Vom Prinzip her wäre auch die Verwendung
eines Lichtstrahles möglich, der im Ultraviolettbereich liegt.
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Die Merkmale des Anspruches 5 geben eine zusätzliche Sicherung gegen
die Möglichkeit, daß mit dem Auseinanderfahren der Werkzeugteile dac gegossene Produkt
in der Ausnehmung hän-
gen bleibt. In diesem Fall würde nämlich
ein direkt über dem Kern hinweggehender Lichtstrahl das Signal "Frei" geben. Dies
aber hätte beim Wiederzusaminenfahren der Werkzeugteile deren Zerstörung zur Folge.
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Die Ansprüche 6 his 9 befassen sich mit vorteilhafter Ausgestaltung
eines Trägers u.s.w. für dien Sender und den Empfänger.
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Die Ansprüche 10 bis 13 schließlich befassen sich mit einer vorteilhaften
lösbaren Verbindung des Trägers u. s.w. mit dem Werkzeug bzw. der Form.
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Anspruch 14 betrifft eine weitere Auuführungsmöglichkeit der Erfindung.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachstehenden
Beschreibung und der dazugehörenden Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten
zu entnehmen.In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 In -einem Längsschnitt eine Werkzeug-
oder Formhälfte mit einer Sicherung nach der Erfindung bei eingebrachtem gespritzten.
Teil, Fig. 2 Eine Ansicht gemäß Fig. 1 nach Auswerfen des gespritzten Teiles, Fig.
3 Einen Schnitt gemäß der Linie Iv III in den Fig. 1, 2, Fig. 4 Im vergrößerten
Maßstab einen Schnitt durch einen Sender oder Empfänger nach der Erfindung, Fig.
5 Die elektrische Schaltung einer erfindungsgemäßen Steuerordnung,
Fig.
6 Ein zu Fig. 5 gehöninde Gerät, Fig. 7 In verschiedenen Funkliurlsdarstcllungen
eine - 9 weitere Ausführungsmlickit der erfindung und Fig 10 Die zu den Figure-n
/ - 9 gehörende elektrische Schaltung.
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Die Figuren 1, 2 zeigen eine Werkzeug- oder Formhälfte 1 mit Auswerfer
2, dem sogenannten Nest 3 und dem darin beendlichen, gerade gespritzten Tuil 4.
Die darüber befindliche andere Form- oder Werkzeughälfte ist bereits weggefahren
worden. In Figur 2 ist der Auswerfer bereits tätig geworden und hat das durch Spritzguß
oder Druckguß hergestellte Teil 4 abgeworfen.
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Um sich zu vergewissern, daß das Teil 4 auch tatsächlich abgeworfen
wurde und daß ferner nicht noch andere, beim Wiederzusammenfahren der Werkzeug-
oder Formhälften störenden Teile vorhanden sind, ist ein Sender j vorgesehen, der
einen Lichtstrahl 6 ausstrahlt. Dazu gehört Ferner ein entsprechender Empfänger
7. Das Ausführungsbeispiel der Ausgestaltung eines solchen Senders oder Empfängers
ist näher anhand der Figur 4 erläutert.
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Der Lichtstrahl 6 durchsetzt den zu kontrollierenden Guß- oder Werkzeugbereich.
Bevorzugt verläuft er dicht oberhalb der Oberfläche 10 der Formhälfte 1, sodaß etwa
noch auf der Formhälfte zurückgebliebene Teile von ihm erfaßt werden können. Das
Beispiel der Figur 1 zeigt, daß ein noch nicht oder versehentlich nicht ausgeworfenes
Teil 4 den Lichtstrahl 6 unterbricht. Dies hat gemäß der noch näher zu erläuternden
Steuerung (siehe das Ausführungsbeispiel der Figur 5 ein Stoppen der Bewegung der
anderen , hier oberen Werkzeughälfte in die Gußstellung zur folge. Erst dann wenn
der Lichtstrahl 6 gemäß Figur 2 ungehindert
vom Sender zum Empfänger
gehen kann, wird die Werkzeugrückbewegung freigegeben.
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Falls erforderlich kann man auch mehrere Paare aus Sender und Empfänger
an einer Form bzw. einem Werkzeug vorsehen und deren Lichtstrahlen die jeweils zu
kontrollierenden Form- bzw. Werkzeugbereiche durchlaufen lassen. Oies können z.
B. gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 und dem Gerät der Figur 6 drei Lichtstrahlen
sein. Wird nur einer dieser Lichtstrahlen unterbrochen, so wird dann bereits die
Werkzeugrückführung gestoppt.
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Zusätzlich zu der hiermit gegebenen praktisch absoluten Sicherheit,
daß beim Rückfahren der Werkzeughälfte diese nicht zerstört wird, spart man gegenüber
den bekannten Anordnungen mit mehreren Auswerferhüben erheblich an Zeit.
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Gegenüber den bekannten Anordnungen mit einer Wiegevorrichtung ist
die Anordnung nach der Erfindung zum einen wesentlich genauerer und sicherer, und
zum anderen auch wesentlich billiger.
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Für die Abtastung der Werkzeugoberfläch durch den Lichtstrahl empfiehlt
es sich, diesen durch eine Linse gemäß Ziffer 8 (siehe Fig-. 3) gebündelten Lichtstrahl
nur mit seinem intensivsten Bereich wirksam werden zu -lassen. Diese bevorzugte
Ausführungsmöglichkeit der Erfindung zeigt Figur 3.
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Die Mittellängsachse 9 der Linse 8 befindet sich hier nur ca. 1,5
- 2,5 mm oberhalb der Formoberfläche 10, während der in Figur 3 mit 11 bezifferte
untere und relativ lichtschwache Teil des Lichtstrahles abgedeckt ist. Zu diesem
Zweck befinden sich die Halterungen 12 des Senders und des Empfängers jeweils in
einer Aussparung oder Ausnehmung 13 der zugehörigen Werkzeug- oder Formhälfte. Es
hat sich gezeigt, daß die Reichweite des Lichtstrahles im Durchschnitt in Betrieb
ca.
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500 mm betragen kann, wobei z. B. ein Draht von 0,5 mm Durchmesser
noch sicher als Pehlerursache erkannt wird.
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Bei allen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung ist selbstverständlich
vorausgesetzt, daß Empfänger und Sender sich bei ausgeworfenem Gußteil "Sehen" können
müssen, d. h. der Lichtstrahl zwischen ihnen normalerweise nicht unterbrochen sein
darf.
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Gemäß -dem- AusfUhrung-sbei.'piel der Figur 4 ist ein Träger 14 für
eine Scheibe 15 aus Isoliermaterial vorgesehen, die darin festgeklebt sein kann
und z. U. aus einem Epoxydharz mit Glasfaserverstärkung besteht. Sie f0dlt entweder
einen Fototransistor 16 mit Linse bzw. eine Sendediode 16, der bzw. die einerseits
mit einer von Silikon umhüllten Litze 17 und andererseits über eine Kupferbelegung
18 der Scheibe 15 und die Führungshülse 14 mit 'dem Metallwendelschl-iuch 19 des
aus den Teilen 17, 19 bestehenden Kabels elektrisch verbunden ist. Mit Ziffer-20
sind Lötstellen bezeichnet. Uer Träger 14 ist an seiner Außenseite mit einem Feingewinde
z. B. M 6 x 0,5 versehen, auf das ein Linsenrnhr 21 mit einem entsprechenden Innehgewinde
22 aufgeschraubt ist. Lurch Verdrehen des Linsenrohres kann die Entfernung der Linse
zl zur Diode oder zum Transistor so verändert werden, claß der Lichtrtrahl 6 scharf
und parallel gebündelt wird. Die eingestellte Lage des Linsenrohres kann durch eine
Kontermutter 23 gesichert werden.
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Das Schaltungsbeispiel der Figur 5 zeigt einen Niederfrequenzgenerator
24 mit drei Schaltstufen 24' für die Infralotleuchten 25, die den oben genannten
Sender 5 entsprechen. Mit 26 sind drei Fototransistoren bezeichnet, welche die o.
g. Empfängerfun-ktion 7 haben. Sie sind angeschlossen an drei selektiven Niederfrequenzverstärker
27 mit Gleichrichtung und Ansprechverzögerung. Die UND-Schaltung 28 so@@t dafür,
daß bei Unterbrechung einer der auch hier mit 6 bezeichneten Lichtstrahlen zwischen
Sender und Empfänger das Relais 29 sperrt, d. h. über ein Schalter 30 die Rückbewegung
der Werkzeughälfte stoppt. Erst wenn alle drei Lichtstrahlen 6 ungehindert sind,
wird die Sperre über den Schalter 30 froigegeben.
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Eine solche Anordnung mit drei Lichtstrahlen kann z. B. auf einer
Dreifachform aber auch so verwendet werden, daß der eine Lichtstrahl sich kurz vor
der Anspritzdüse befindet und die beiden anderen Lichtstrahlen in oder an der Form
selber.
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Das Gerät gemäß Figur 6 besteht aus einem Kunststoffgehäuse mit drei
Anschlüssen 32 für die zu den Sendern führenden Kabeln und drei Anschlüssen 33 für
die Empfängerkabel. Durch Drehpotentiometer 34 kann die Empfindlichkeit jeder -Sende-Empfangsanordnung
eingestellt werden. Im Betriebsfall wird hier die größtmögliche Empfindlichkeit
eingestellt, sodaß sofort bei Eintreten einer Störung im Lichtstrahl der elektrsiche
Schaltkreis anspricht und die Werkzeugrückholung stoppt. Zur Anzeige des jeweiligen
Schaltzustandes können Leuchtdioden verwendet werden, die in der Zeichnung nicht
dargestellt sind. Beim Einricht-Betrieb oder auch aus anderen Gründen kann man aber
auch eines oder mehrere dieser Drehpotentiometer so einstellen, daß die Empfangseinrichtungen
immer, d. h. auch bei Unterbrechung des Lichtstrahles ansprechen.
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Diese Einstellung erfolgt ferner dann, wenn einer dieser Kreise überhaupt
nicht benutzt werden soll.
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Figur 7 zeigt eine Formhälfte 1 mit Kern 35 und -Aus-werfer2, sowie
eine andere Formhälfte 1' mit Ausnehmung 36. Ein gerade gespritztes Produkt, hier
in Form eines Bechers, ist mit 37 beziffert. In der Darstellung der Figur 8 ist
der Becher 37 vom Auswerfer 2 abgeworfen worden, während er in der Darstellung der
Figur -9 versehentlich in der Ausnehmung 36 der Formhälfte 1.' hängen geblieben
ist. Würde man im letztgenannten Fall ohne Entfernung -des Bechers die beiden Formhälften
wieder zusammen fahren lassen, so würden sie zerstört, zumindest sehr beschädigt
werden. Im letztgenannten Störungsfall würde aber eine Steuerung nur aufgrund einer
Unterbrechung des Lichtstrahles 6 nicht-genügen,. da in diesem Fall der Lichtstrahl
bzw. das Gerät die Rückführung der Formhälfte 1 freigeben würde. Zu diesem Zweck
ist die Schaltungsanardnung so getroffen, daß zunächst der Lichtstrahl vor Betätigung
des Aus-werfers 2 eine
Unterbrechung erfahren muß und dadurch signalisiert,
daß die an sich korrekte Lage des Bechers 37 auf dem Kern 35 gegeben ist. Nach Betätigung
des Auswerfers darf dagegen der Lichtstrahl nicht unterbrochen sein. Erst wenn dies
auch erfolgt ist und in die-Schaltung eingegeben wurde, kann diese'die Rückführung
der Formhälfte 12 freigeben. Andernfalls, wenn also bereits vor Betätigung des Auswerfers
der Lichtstrahl gemäß Figur 10 ungehindert- passieren könnte muß für die Rückführung
der Werkzeughälfte i das Signal "Stop" gegeben sein.
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Die entsprechende Schaltung zeigt Figur 10. Falls dort das von seiner
Anordnung gemäß Ziffer 2t3 der Figur 5 kommende Signal I "Frei" für das Relais 29
gibt, wird dies erst dann wirksam an das Relais weiter gegeben, wenn zuvor durch
ein Signal II über eine Zuleitung 38 bestätigt ist, das vor Setätigung des Auswerfers
der Lichtstrahl unterbrochen war.
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Die Aussparungen 13 zur Aufnahme der Sender und Empfänger können mit
einer gesonderten Ausnehmung (in der Zeichnung nicht dargestellt) versehen sein,
um ein Werkzeug, z. B.
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einen Schraubenzieher. einführen und den Sender oder Empfänger damit
aus der Aussparung 13 herausdrücken können. Dies kann bei einem zu strammen Sitz
oder auch dann erforderlich sein, wenn durch Gußmaterial oder Formtrennmittel Sender
oder Empfänger mit der Halterung verklebt sind.
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Das Linsenrohr 21 ist mit einer umlaufenden Nut- 39 oder auch nur
mit einer Vertiefung als Raste und zugleich Verdrehschutz versehen, in die eine
unter Federdruck stehende Kugel der Formwand bzw. der Wand der Aussparung 13 einrasten
kann. Dies gewährleistet einen sicheren, jedoch lösbaren Halt von Sender und Empfänger
in der Form (bzw. im Werkzeug) und gleichzeitig die Anordnung von Sender und Empfänger
an der richtigen Stelle im vorgesehenen Abstand voneinander.
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Es liegt im Bereich der Erfindung, die gesamte Anordnung, einschließlich
Sender und Empfänger, im Gerät 33 vorzusehen und von dort her das Licht iitels Glasfaserleitern
zur Form zu transportieren, so dab zwischen den Enden der Glasfaserleitern sich
der Lichtstrahl bildet. Solche Glasfaserleiter und gegebenenfalls (1uc-l1 die Kabel
17, 19 können durch gesonderLe, in der Zeichnung nicht dargestellte Klemmen gehalten
werden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß man
sie an schon bestehenden Formen anbringen, diese also damit nachrüsten kann. Bei
einer Neuanfertigung einer Form empfiehlt es sich aber, die Aussparungen 13 für
die Aufnahme von Sender und Empfänger so versenkt anzubringen, daß sie beim Abstellen
der Form in einem Regal nicht beschädigt werden können.
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Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen
untereinander, sind erfindungswesentlich.
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