DE3413665A1

DE3413665A1 - Verfahren zur steuerung der spritzgeschwindigkeit eines spritzgusszylinders einer spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE3413665A1
Application number: DE19843413665
Authority: DE
Inventors: Takeshi Ube Yamaguchi Mihara
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1984-10-18
Also published as: GB2138174B; GB8408648D0; AU554214B2; JPS59189060A; GB2138174A; US4610831A; KR920001605B1; AU2647084A; KR840008606A

Description

ing P.-C. SROKA, DK H. FEDER, dipl.-phys. dr W.-D. FEDER

PATENTANWÄLTE A FUROPEAN PATENT ATTORNEYS

KLAUS O. WALTER

RECHTSANWALT DOMINIKANERSTR. 37. POSTFACH 111 Ο3Θ

D-4OOO DÜSSELDORF 11 telefon (0211) 5740 22 telex 8 584 550

10 April 1984 1-5415 -14/2

übe Industries, Ltd. 12 - 32, Nishihonmachi 1-chome, Ube-shi, Yamaguchi-ken, Japan

Verfahren zur Steuerung der Spritzgeschwindigkeit eines Spritzgußzylinders einer Spritzgußmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Spritzgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit eines Spritzgußzylinders einer Spritzgußmaschine.

Eine übliche Spritzgußmaschine mit einem Mechanismus zur Steuerung der Geschwindigkeit des Spritzgußzylinders enthält zum Spritzgießen eines geschmolzenen Metalls in eine Form einen Spritzgußzylinder und einen Spritzkolben, der an eine Kolbenstange des Spritzgußzylinders mittels einer Kupplung angeschlossen ist. An die Kolbenstange oder an

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die Kupplung ist ein Betätigungselement zum Ein- und Ausschalten eines Grenzschalters angebracht.

Ein Signal des Grenzschalters wird einem Grenzschaltersignaldetektor zugeführt. Ein System zum Erfassen bzw. Feststellen der Position des Zylinders besteht aus dem obengenannten Betätigungselement, dem Grenzschalter und dem Grenzschaltersignaldetektor. Ein Signal von dem Grenzschaltersignaldetektor wird einem Steuersignal- oder Stellsignalgener_ator zugeführt. Wenn der Spritzkolben eine bestimmte Position erreicht, wird das Durchflußmengen-Steuerungsventil in einem Umfang geöffnet oder geschlossen, der einem vorgegebenen Wert entspricht, der im voraus dem Steuer- oder Stellsignalgenerator durch ein Geschwindigkeitseinstellgerät eingegeben wird.

Es ist bekannt, daß eine bestimmte Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt der Betätigung des Grenzschalters und dem Zeitpunkt des Betriebsbeginnes eines beweglichen Teiles, beispielsweise dem Steuer- oder Ventilschieber, des Durchflußmengen-Steuerungsventils vorliegt. Man ist davon ausgegangen, daß, wenn eine Relais in einer Steuer- oder Schalttafel der Reihenfolge nach betätigt wird, elektrische und mechanische Verzögerungen oder Zeitverschiebungen infolge von Verzögerungen der elektrischen Signale und BetriebsVerzögerungen des Durchflußmengen-Steuerungsventils hervorgerufen werden. Wenn ein Solenoid betätigt wird, wird eine bestimmte Zeit benötigt, die eine vorgegebene Zeit für das bewegliche Ventilteil, beispielsweise den Ventilschieber, überschreitet, um die Operation bzw. den Betrieb zu starten. Es liegen somit Abweichungen dieser Verzögerungszeit und auch Abweichungen des Hubs des beweglichen Teiles vor. Bei einer üblichen Apparatur gibt es, wenn der Grenzschalter betätigt ist, eine Verzögerungszeit von etwa 20 bis etwa 100 m/sec, bevor die Geschwindigkeit des Kolbens anfängt, sich zu verändern. Man ist bisher divon ausgegangen, daß diese Zeit-

Verzögerung nur durch elektrische und mechanische Verzögerungen bedingt ist.

In der deutschen Patentanmeldung Nr. P 33 OO 212.6 ist ein spezielles von einem Impulsmotor angetriebenes Durchflußmengen-Steuerungsventil beschrieben, welches dazu dient, elektrische und mechanische Verzögerungen so klein wie möglich zu halten. Diese Verzögerung ist in einer noch zu beschreibenden Betriebsverzögerung enthalten. Gemäß dieser Technik können die elektrischen und mechanischen Verzögerungen bei dem Öffnungsbeginn eines Schiebers dieses speziellen Durchflußmengen-Steuerungsventil nach der Betätigung des Grenzschalters mittels eines Mikroprozessors auf weniger als 1 msec gesteuert bzw. reguliert werden.

Bei der experimentellen Untersuchung dieser Apparatur stellte es sich jedoch heraus, daß nachdem das Durchflußmengen-Steuerungsventil betätigt worden ist, dennoch eine Zeitverzögerung von etwa 10 bis etwa 50 m/sec vorhanden war, bevor die Kolbengeschwindigkeit anfing, sich zu verändern. Es wurde gefunden, daß diese Zeitverzögerung hervorgerufen war durch die Trägheit von mechanischen Elementen und die Trägheit des Betriebsöls, was eine zeitliche Beschleunigung erforderlich macht, und auch durch die Viskosität und Kompressibilität des Betriebsöls. Diese Zeitverzögerung kann nicht eleminiert werden. Wenn die Spritzgeschwindigkeit verändert werden soll, müssen somit die Befehle bzw. Instruktionen zur Steuerung der Geschwindigkeit eine solche Zeitverzögerung mit berücksichtigen. Die Betriebsverzögerung umfaßt somit eine solche Zeitverzögerung und die obenbehandelten elektrischen und mechanischen Verzögerungen.

Eine derartige Art und Weise einer Steuerung bzw. Regelung erfordert eine kontinuierliche Justierung der Zeiteinstellung von Instruktionen bzw. Befehlen zum

. : 3 4 Ί '3 b b b

Ingangsetzen des Betriebs des Durchflußmengen-Steuerungsventils. Gemäß der üblichen Technik erfolgt diese Justierung bzw. Zeiteinstellung bisher entsprechend dem Wahrnehmungsvermögen und dem Erkennen der Bedienungspersonen, da ansonsten komplizierte Messungen durchzuführen gewesen wären. Wenn dieses bisher auch möglich gewesen ist, so sind in neuerer Zeit die Formen von nach dem Spritzgußverfahren hergestellten Gegenständen komplizierter geworden, so daß eine Qualitätsverbesserung und -Standardisierung gefordert wird. Es ist dem zufolge eine empfindliche und hochgenaue Einstellung notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung bzw. Regelung der Stpritzgeschwindigkeit oder Zylinder geschwindigkeit einer Spritzgußmaschine in der Weise zu verbessern, daß die Betriebsverzögerung und insbesondere auch die obenbehandelte unvermeidbare Zeitverzögerung in Betracht gezogen sind, um eine vorgegebene Zylindergeschwindigkeit genau bei einem bestimmten Zylinderhub zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Spritzgeschwindigkeit eines Spritzgußzylinders einer Spritzgußmaschine, die einen mittels des Spritzgußzylinders mit einer Schmelze zu füllenden Formhohlraum und einen Hydraulikdruckkreis aufweist, der den Spritzgußzylinder und ein Durchflußmengen-Steuerungsventil umfaßt, daß von einem Durchflußmengen-Steuersignal beaufschlagt wird, wobei das Steuerungsventil zur Steuerung der Durchflußmenge eines Betriebsöles dient, daß dem Spritzgußzylinder zugeführt wird oder aus diesem ausströmt, derart, daß die Geschwindigkeit dazu gebracht wird, sich auf einen vorgegebenen Wert entsprechend eines Betriebs- bzw. Betätigungsschemas des Steuerungsventils zu verändern, bei dem die Ventilöffnung sich mit konstanter Geschwindigkeit verändert, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Durchflußmengenveränderungscharakteristik, die dem Hydraulikkreis eigen ist, mit dem Zweck, daß eine Betriebsverzögerung bei der Veränderung der Geschwindigkeit oder der Durchflußmengen erfolgt, um bei einem niedrigeren Wert anzufangen und bei einem höheren Wert aufzuhören, auf die Zeit bezogen ist, und zwar unter Zugrundelegung eines bestimmten BetriebsSchemas des Ventils, ausgedrückt durch eine Funktion von mindestens der Geschwindigkeit oder der Durchflußmenge zwischen den niedrigeren und den höheren Werten als einem Parameter, und daß das Steuersignal mit einer Voreilzeit relativ zum wirksamen Zylinderhub ausgesendet wird, wobei diese Voreilzeit basierend auf der charakteristischen Funktion berechnet ist mit vorgegebenen höheren und niederigeren Durchflußmengen oder Geschwindigkeiten und einem vorbestimmten Hub bei der höheren Geschwindigkeit, welche Werte als Eingänge gegeben sind, um die Betriebsverzögerung zu kompensieren, wodurch die Geschwindigkeit verändert wird, um bei dem vorgegebenen Wert bei dem vorbestimmten Hub zu enden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Voreil-Zeiteinsteilung zum Aussenden des Signals bezogen auf die Zeit oder einer Funktion davon eingestellt und geeicht ist. Es ist weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die charakteristische Funktion in eine Funktion von Hüben anstelle der Zeit umgewandelt ist, und daß die Zeiteinstellung zum Aussenden des Signals in Hüben oder als Funktion davon eingestellt und geeicht ist. Die Charakteristik ist vorzugsweise auf die Zeit oder Hübe bezogen, ausgedrückt durch eine Funktion von Parametern, die zusätzlich das Betriebsschema des Steuerventils, den Druck und/oder die Temperatur umfassen. Wenn ein derartiger zusätzlicher Parameter sich

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verändert, wird die Zeiteinstellung für das Aussenden des Steuersignals basierend auf der charakteristischen Funktion mit dem ursprünglichen Wert des Parameters und dem sich ändernden Wert als zusätzlicher Eingänge berechnet, um di_e Betriebsschemaveränderung zu

kompensieren. Es ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, daß der Schritt des Füllens des Formhohlraumes mit der Schmelze, der der späteren Hälfte eines Spritzhubes des Zylinders entspricht, relativ zum wirksamen Zylinderhub geschwindigkeitsabhängig gesteuert wird. Das Steuerventil ist vorzugsweise ein direkt angetriebenes Ventil, welches ein durch ein Impulssignal gesteuertes Betätigungselement umfaßt und einen mechanisch mit dem Betätigungselement verbundenen Öffnungsgrad-Einstellschieber, um die Betriebsverzögerung zu reduzieren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigern

Fig. 1 eine Blockdarstellung einer üblichen Apparatur die ähnlich einer in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Apparatur ist; Fig. 2 ein Diagramm eines Beispieles zur Darstellung der Relation zwischen dem Hub eines Spritzgußzylinders und der Spritzgeschwindigkeit; Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Geschwindigkeitsver änderung;

Fig. 4 einen Längsschnitt eines speziellen von einem Impulsmotor angetriebenen Durchflußmengen-Steuerungventil ;

Fig. 5 und 6 Diagramme von Mustern oder Schemata der Durchflußmengen- oder Geschwindigkeitsveränderungen bei verschiedenen Betriebsmustern des Ventils bzw. bei verschiedenen Drücken gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren;

	Fig.	7
5
	Pig.	8
10	Fig.	8
	Fig.	9

Fig. 7 (A) eine Zeit-Frequenz-Kurve von Impulsen, wenn die Öffnungsgröße des Durchflußmengen-Steuerungsventils sich verändert;

(B) ein Diagramm der Relation zwischen der Zeit, die für das öffnen des Durchflußmengen-Steuerungsventils benötigt wird, und der Durchflußmenge der Spritzgeschwindigkeit;

(A) ein weiteres Diagramm zur Darstellung der Geschwindigkeitsveränderung;

(B) ein Diagramm über den Zustand der osjilierenden Impulse;

(A) ein Diagramm, welches die Relation zwischen der Zeit und der beobachteten Frequenz darstellt, wenn die Impulse oszillieren;

Fig. 9 (B) ein weiteres Diagramm der oszillierenden Impulse;
Fig. lOein Zeit-Frequenz-Kurve mit Mustern bzw. Schemata der oszillierenden Impulse;

Fig. 11 eine Blockdarstellung einer Ausfuhrungsform der erfindungsgemäß verwendeten Apparatur;

Fig. 12 und 13 Diagramme der Veränderung des Anstiegspunktes der Geschwindigkeit;

Fig. 14 eine Blockdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Apparatur;

Fig. 15 ein weiteres Diagramm von Schemata bzw. Mustern der erfindungsgemäß erfaßten Geschwindigkeitsveränderung ;

Fig. 16 ein Diagramm eines weiteren Beispiels für die Geschwindigkeitsveränderung.

Bevor das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Prinzip erläutert wird, wird ein kurzer Überblick über den Stand der Technik bzw. die bisherige Verfahrensweise gegeben.

Fig. zeigt einen Spritzgußzylinder 1 einer üblichen Spritz-

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gußmaschine sowie weiterhin einen Mechanismus zur Steuerung der Geschwindigkeit des Spritzgußzylinders. Ein Spritzkolben 5 zum Einspritzen bzw. Gießen eines geschmolzenen Metalls in eine (nicht dargestellte) Form ist unter Zwischenschaltung einer Kupplung 4 an eine Kolbenstange 1a des Spritzzylinders 1 angeschlossen. An der Kolbenstange 1a oder an der Kupplung 4 ist ein Betätigungselement 6 befestigt, um einen Grenzschalter 7, bestehend aus Schaltelementen 7a bis 7e, durch Ein- und Ausschalten zu bestätigen. Ein von dem Grenzschalter 7 ausgehendes Signal wird einem Grenzschaltersigna Id etek tor 8 zugeführt. Das Betätigungselement 6, der Grenzschalter 7 und der Grenzschaltersignaldetektor

8 bilden ein System zum Erfassen bzw. zur Anzeige der Position des Zylinders bzw. des Kolbens.

Ein von dem Grenzschaltersignaldetektor 8 ausgehendes Signal wird einem Steuersignal- oder Stellsignalgenerator

9 zugeführt. Wenn der Spritzkolben 5 eine bestimmte

Stellung erreicht, wird ein Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Wert geöffnet oder geschlossen, der vorher von einem Geschwindigkeitseinstellgerät 10 in den Steuersignalgenerator 9 eingegeben worden ist. Das Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 ist an den Spritzzylinder 1 über eine hydraulische Druckschaltung 3 angeschlossen, die zur Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtbewegung des Spritzzylinders 1 ein Solenoidventil 2b umfaßt, und die in den Spritzzylinder eingeführte Flüßigkeitsmenge (öl) wird in Abhänigkeit von dem öffnungs- oder Schließungsgrad des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 so gesteuert, um die Steuerung der Geschwindigkeit des Spritzzylinders 1 zu bewirken. Es ist weiterhin eine hydraulische Druckmittelquelle 2a vorhanden.

Fig. 2 zeigt den Fall, bei dem die Geschwindigkeit des Spritzzylinders 1 durch das Geschwindigkeitssteuerungssystem für

den Spritzzylinder 1 verändert wird, d.h. die Geschwindigkeit des in Fig. 1 dargestellten Spritzkolbens 5. In Fig. 2 ist der Hub St des Spritzzylinders über der Abszisse aufgetragen und die Spritzgeschwindigkeit V über der 5 Ordinate. In Fig. 2 entsprechen die Buchstaben a bis e den Positionen bzw. Einzelelementen 7a bis 7e des in Fig. 1 dargestellten Grenzschalters 7.

Fig. 3 zeigt im Detail die in Fig. 2 angedeutete Formfüllperiode. Fig. 3 gibt den Zustand wieder, bei dem an dem Punkt des Hubes S beispielsweise das Schaltelement 7d des Grenzschalters 7 betätigt wird, wodurch die Geschwindigkeit des SpritzZylinders von V1 auf V2 verändert wird. Da jedoch das Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 eine bestimmte Zeit dafür benötigt, um in die vorbestimmte Öffnungsstellung zu gelangen, und zwar selbst dann, wenn der Betrieb bzw. das Ansprechen des Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 mit dem Zeitpunkt des Hubes S beginnt, wird die Geschwindigkeit V1 nicht augenblicklich auf die Geschwindigkeit V2 verändert, wie es in Fig. 3 durch die strichpunktierte Linie dargestellt ist, sondern die Geschwindigkeit V2 wird erst nach einer Hubveränderung 4S2 erreicht, wie es in Fig. 3 mit der vollen Linie dargestellt ist. Wenn die Veränderung zi S der Geschwindigkeit des Spritzzylinders 1 tatsächlich gemessen wird, erkennt man, wie es in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, und zwar dann, wenn der Betrieb des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 zum Zeitpunkt des Hubes S beginnt, daß eine Veränderung £ S1 zuerst stattfindet, während die Geschwindigkeit V1 beibehalten wird, und daß erst dann die Geschwindigkeit anwächst. Diese Hubveränderung ΔS1 gibt den Bereich der Verzögerung wieder, wobei das schnelle öffnen oder Schließen des Steuerungsventiles 2 infolge der Trägheit und der Kompressibilität des Betriebsöles als Steuermedium und des Kolbensystems nicht folgen kann.

Fig. 4 zeigt das von einem Impulsmotor angetriebene Durchschlußmengen-Steuerungsventil, bei dem mechanische und elektrische Verzögerungen im wesentlichen ausgeschaltet sind, und welches in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendbar ist. Das in Fig. 4 dargestellte Durchflußmengen-Steuerungsventil besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: Einem Ventilgehäuse 11 mit einem Einlaß 12 zum Zuführen eines Betriebsöles in axialer Richtung und mit einem Auslaß 13, der ümfangsnuten 13a umfaßt, für das Ausströmen des Betriebsöles in einer zur Ventilachse senkrechten Richtung; einen Steuerschieber 14 mit axial verlaufenden Durchlässen 14a, der in dem Ventilgehäuse 11 in axialer Richtung beweglich ist; eine mit der Rückseite des Steuerschiebers 14 in Verbindung stehende Stellmutter 15; einen Gewindeschaft 16, der mittels einer Kugelumlaufspindel in den inneren Teil der Stellmutter 15 eingeschraubt ist; ein Motorritzel 17, das mit einem Antriebsritzel 18 des Gewindeschaftes 16 in Eingriff steht; einen Impulsoder Schrittschaltmotor 19, dessen Drehbewegung gesteuert werden kann, und eine Feder bzw. ein Keil 20.

In Abhänigkeit von der Drehrichtung des Impulsmotors 19 wird der Steuerschieber 14 in axialer Richtung vor- oder zurückbewegt, um dadurch das öffnen oder Schließen des Ventils und damit eine Regulierung der Ventilöffnung und eine Steuerung der Durchflußmenge zu bewirken.

Wie bereits erwähnt umfaßt dieses Durchflußmengen-Steuerungsventil das zylindrische Ventilgehäuse 11 mit dem Betriebsöleinlaß 12 an der einen Stirnseite des Gehäuses für die axiale Zuführung des Betriebsöls und den Betriebsölauslaß 13 an einer Seitenfläche des Ventilgehäuses. In dem Ventilgehäuse 11 ist der Steuerschieber 14 in axialer Richtung unter dem Einfluß des Impulsmotors 19 verstellbar, um die Durchflußmenge zu steuern. Bei diesem Durchflußmenge-Steuerungsventil wird die Verstellkraft für den Steuerschieber

14 in axialer Richtung durch das Betriebsöl abrupt herabgesetzt, und zwar entsprechend dem Anwachsen des Öffnungsquerschnittes und der Bewegungsgeschwindigkeit des Steuerschiebers 14, um die Antriebskraft herabzusetzen, die für die Hochgeschwindigkeitsveränderung der Durchflußmenge erforderlich ist, wodurch der Grad der Hochgeschwindigkeitsveränderung der Durchflußmenge durch das Durchflußmenge-Steuerungsventil weiter verbessert wird und die Antriebskraft beibehalten bleibt.
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Am äußeren Umfang der Stellmutter 15 ist ein Permanentmagnet 21 befestigt. Ein auf Magnetkraft ansprechender Positionssensor 23, beispielsweise ein sogenannter Nulldurchgangssensor, ist dem Permanentmagnet 21 gegenüberliegend an der Innenseite eines Gehäuses 22 befestigt. Der Positionssensor 23 ist ein Näherungsschalter, der auf die Bewegung des Permanentmagneten 21 anspricht. Die Strecke der Bewegung der Stellmutter 15 und damit des Steuerschiebers 14 in axialer Richtung wird genau von dem Positionssensor 23 erfaßt bzw. angezeigt, und die erfaßten Daten werden in das Steuersystem eingespeist. Die Nullstellung des Steuerschiebers 14 wird elektrisch durch Wechselwirkung zwischen dem Permanentmagneten 21 und dem Positionssensor 23 erfaßt bzw. angezeigt. Der Impulsmotor 19 wird von dem Steuer- bzw. Kontrollsystem gesteuert, um diese Position genau beizubehalten. Als Positionssensor wird ein Detektor mit einer Genauigkeit von 0,01 mm verwendet.

Damit die Geschwindigkeit des Zylinders von V1 auf V2 geändert wird, ist es gemäß Figs. 3 notwendig, daß der Spritzzylinder von dem Hubpunkt S eine Lageveränderung Δ. S1 + AS2 durchführt. Der Hubbereich, bei dem die Bewegung tatsächlich bei der Geschwindigkeit V2 vor Beendigung des Spritzvorganges durchgeführt wird, entspricht nur der Größe £ S4.

Wenn es beabsichtigt ist, die Veränderung der Geschwindigkeit des SpritzZylinders durch die Position (Hub) des Zylinders

zu verändern, was eine Bedingung für das Spritzgießen eines Spritzgußartikels ist, wird in diesem Fall die Steuerung instabil.

Wenn beabsichtigt ist, die Stellung der Erhöhung der Geschwindigkeit von V1 auf V2 in Übereinstimmung mit der Position

S zu bringen, sollte der Zeitpunkt, an dem die Instruktionen für den Beginn des Betriebs des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2, beispielsweise die Betriebsstellung gemäß dem Grenzschalterelement 7d, um einen Betrag, nach vorne verlagert werden, der der oben behandelten Verzögerung entspricht. Wie es jedoch bereits zum Ausdruck gebracht ist, ist dieses schwierig.

Die erfindungsgemäße Anordnung wird nunmehr ins einzelne gehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

Fig. 5 zeigt die Durchflußmengenveränderungs- oder Geschwindigkeitsveränderungscharakteristik bei einem konstanten Druck P2 eines Hydraulikdruckkreises, der ein Zylinderdurchflußmengen-Steuerungsventil und einen Hydraulikzylinder umfaßt. Die Durchflußmenge Q oder Zylindergeschwindigkeit V ist über der Ordinate und die Zeit t ist über der Abszisse aufgetragen (der Hub ST kann ebenfalls über der Abszisse aufgetragen sein) . Am Punkt t=O wird dem Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 ein Durchflußmengen-Reguliersignal zugeleitet.

Gemäß Fig. 5 beträgt das Verhältnis zwischen der Durchflußmenge Q in dem hydraulischen Druckkreissystem und der Zylindergeschwindigkeit V 1:1. Es sind die Punkte dargestellt, an denen eine Veränderung der Durchflußmenge von Q1 auf Q2 und eine Geschwindigkeitsveränderung von V1 auf V2 stattfinden. Die Kurven (1), (2), und (n) bezeichnen die Unterschiede des öffnungs- oder Schließungsgrades des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2.

Selbst wenn der Öffnungsgrad des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 der gleiche ist, d.h. wenn beispielsweise der Ventilkörper bei einer niedrigen Geschwindigkeit geöffnet wird, kann die Durchflußmengenveränderungscharakteristik entsprechend Fig. 5 von der Kurve (1) in Richtung auf die Kurve (n) verändert werden. Wenn man beispielsweise die Charakteristik der Kurve (1) auswählt und zugrundelegt, ist eine Zeit ta1 für den Anstieg der Durchflußmenge oder der Geschwindigkeit, nach der das Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 geöffnet ist, erforderlich, und es ist eine Zeit tb1 notwendig, damit die Durchflußmenge oder Geschwindigkeit nach dem ersten Ansteigen einen vorgegebenen Wert Q2 oder V2 erreicht. Um den Anstiegspunkt der Zylindergeschwindigkeit zu steuern, ist es demzufolge ausreichend, wenn die Öffnungsbefehle dem Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 vor der Zeit ta1 gegeben werden. Um den Hubbewegungsumfang des Zylinders bei der beabsichtigten Geschwindigkeit des Zylinders aufrecht zu erhalten, ist es ausreichend, wenn dem Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 Öffnungsbefehle vor der Zeit (ta1 + tb1) gegeben werden.

Fig. 6 zeigt die Durchflußmengenveränderungscharakteristiken, wenn der Hydraulikdruck verändert wird, während das Schema des Öffnungsumfanges des Durchflußmengen-Steuerungsventils konstant gehalten wird und der Hydraulikdruck von P1 auf Pn abgesenkt wird. Gemäß Fig. 6 kann bei einem Druck, der unterhalb von P3 liegt, die Durchflußmenge oder Zylindergeschwindigkeit nicht auf Q2 bzw. V2 erhöht werden. Bei einem Druck P2 läßt sich der erwünschte Wert der Durchflußmenge Q2 oder der Geschwindigkeit V2 erreichen.

Wie es sich aus der obigen Beschreibung und aus den Fig. 5 und 6 ergibt, differieren tax (i«=1, 2 ... n) und tbi ( i= 1, 2, ... n) entsprechen der gegenwärtigen Durchflußmenge Q1 bzw. Geschwindigkeit V1, der angestrebten Durchflußmenge

Q2 oder Geschwindigkeit V2, dem Schema i =1, 2 ... η) des öffnungsumfanges des Durchflußmengen-Steuerungsventils und des Hydraulikdruckes Pj (j=1, 2, ... n) des hydraulischen Druckkreissystems. Sie lassen sich normalerweise durch folgende Funktionen ausdrücken: tax = fi (Q1 , Q2, i, Pj) = f2 (V1, V2, i, Pj) und tbl » f3 (Q1, Q2, i, Pj) = f4 (V1 , V2, i, Pj).

Die Relationen des Schemas i des öffnungsumfanges des Durchflußmengen-Steuerungsventils zur Zeit ta1, die erforderlich ist, damit die Durchflußmenge oder Geschwindigkeit genau vor dem Anstieg nach dem Beginn des offnes des Durchflußmengen-Steuerungsventils und der Zeit tb1, die erforderlich ist, damit die Durchflußmenge Q2 oder Geschwindigkeit V2 nach dem Beginn des Anstiegs der Durchflußmenge oder Geschwindigkeit erreicht wird, werden im folgenden beschrieben.

Wenn der Hydraulikdruck Pj des hydraulischen Druckkreissystems konstant ist, läßt sich der Wert von te = (ta + tb), der für das Erreichen der erwünschten Durchflußmenge Q2 oder Geschwindigkeit V2 nach dem Beginn des öffnens des Durchflußmengen-Steuerungsventilε bestimmen, wenn das Schema i (i=1, 2, ...n) festgelegt ist.

Wenn die Konstruktion des erfindungsgemäßen Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 festgelegt ist, läßt sich das Verhältnis zwischen dem öffnungsumfang des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 in dem Bereich von Beginn der erwünschten kleinen Öffnung zum Beginn der erwünschten größeren Öffnung oder der öffnungsumfang des Durchflußmengen-Steuerungsventils in dem Bereich von dem geschlossenen Zustand zum Beginn der erwünschten Öffnung, d.h. die Anzahl M der Impulse, die den Impulsmotor 19 des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 zugeführt werden müssen, und die Strömungsmenge Q oder Geschwindigkeit V, die durch das Steuerungsventil 2 er-

reicht wird, in einfacher Weise beispielsweise durch die Darstellung gemäß Fig. 7 (B) bestimmen. In diesem Fall ist natürlich das Verhältnis zwischen der Zeit t und der Strömungsmenge Q oder Geschwindigkeit V ausgedrückt durch die Kurve gemäß Fig. 7 (B). In Fig. 7 (B) unterscheidet sich die in vollen Linien wiedergegebene Kurve von der gestrichelten Kurve bezüglich des Schemas i.

Wenn beabsichtigt ist, das in Fig. 7 (B) durch die in vollen Linien dargestellte Kurve wiedergegebene Verhältnis bei

einem bestimmten Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 zu er- * halten, wenn der Öffnungsumfang des Ventils von dem Punkt, in dem das Ventil geringfügig geöffnet ist und die Strömungsmenge Q1 oder Geschwindigkeit V1 vorliegt, zu dem Punkt verändert wird, in dem das Ventil weitgehend geöffnet ist und die Durchflußmenge Q2 oder Geschwindigkeit V2 erreicht ist, wird ein beispielsweise durch die in Fig. 7 (A) in vollen Linien wiedergegebene Kurve dargestellte Verhältnis zwischen der Zeit t, wenn der Impuls den Impulsmotor 19 zugeführt wird, und der Frequenz Hz des Impulses bewerkstelligt. Wenn es beabsichtigt ist, das in Fig. 7 (B) durch die gestrichelte Kurve dargestellte Verhältnis mit dem gleichen Durchflußmengen-Strömungsventil 2 zu erhalten, wird ein in Fig. 7 (A) durch die gestrichelte Kurve dargestelltes Verhältnis zwischen der Zeit t, die erforderlich ist, um die Durchflußmenge Q1 oder Geschwindigkeit V1 auf die Durchflußmenge Q2 oder Geschwindigkeit V2 zu verändern, und der Impulsfrequenz Hz bewerkstelligt. In diesem Fall gibt der von der Kurve gemäß Fig. 7 (A) überdeckte Bereich die Gesamtzahl der erzeugten Impulse wieder, d.h. die Differenz des öffnungsumfanges des Ventils, und die von der Vollinienkurve begrenzte Fläche S1 ist gleich der durch die gestrichelte Kurve umgebenen Fläche S2.

In diesem Fall wird eine Vorkehrung dahingehend getroffen, daß je länger die Impulsoszillationszeit ist, desto kleiner

der Bereich des kleinstens Wertes der Impulsfrequenz Hz ist. Wenn die Fläche S1 unterhalb der Vollinienkurve gleich der von der gestrichelten Kurve begrenzten Fläche S2 ist, kann nicht nur der Bereich des maximalen Wertes der Frequenz Hz sondern auch der maximale Wert der Frequenz Hz verändernt werden. Um die Spritzgeschwindigkeit gemäß Fig. 7 (B) von V1 auf V2 zu verändern, ist es erforderlich, den öffnungsumfang des Ventiles zu verändern, d. h. die Impulsanzahl M von M1 zu M2, wobei Impulse der Anzahl entsprechend von A M = M2 - M1, dem Impulsmotor 19 zugeführt werden müssen. In diesem Fall ist die Zeit, die notwendig ist, um die Differenz des öffnungsumfanges des Ventiles zu erhalten, d.h. die Zeit, die erforderlich ist, um die obengenannte Anzahl der dem Impulsmotor 19 zuzuführenden Impulse zu erreichen, durch das Schema i bestimmt.

Die Kurve, um in diesem Fall die Einspritzgeschwindigkeit zu verändern, und die Zeiten ta, tb und te sind in Fig. 8

(A) wiedergegeben. Der Oszillations zustand der Impulse ist für diesen Fall in Fig. 8 (B) dargestellt. Wenn die Spritzgeschwindigkeit, wie es in den Fig. 8 (A) und 8 (B) dargestellt ist, verändert wird, stimmt der Zeitpunkt der Beendigung der Impulsübertragung mit dem Zeitpunkt der Beendigung der Geschwindigkeitsänderung überein. Diese Durchflußmengen- oder Geschwindigkeitsveränderungscharakteristik ließ sich experimentell bestätigen. Wenn dem zufolge die Differenz Δ M der Impulsanzahl entsprechend der Differenz des öffnungsumfanges des Ventiles bekannt ist, kann der Zeitpunkt zum Abstellen der Impulse in einfacher Weise von einem Rechner errechnet werden, der in das Steuerungssystem eingeschaltet ist, wodurch die Zeit te erhalten wird.

Die Verhältnisse der Zeit ta und der Zeit tb sind in den Fig. 9 (A) und 9 (B) im wesentlichen dargestellt.

In der Zeit-Frequenz-Kurve gemäß Fig. 9 (A) umfaßt das Schema i Exponentialfunktionsabschnitte (a) und (a¹)/ lineare F unk tions ab schnitte (b) und (b¹) und einen konstanten Frequenzabschnitt (c). Im Verlauf des Exponentialfunktionsabschnittes (a) wird der Impulsmotor schrittweise angetrieben, da Unregelmäßigkeiten oder Vibrationen hervorgerufen werden, wenn der Impulsmotor aus dem stationären Zustand abrupt in Drehung versetzt wird. Die tatsächliche Erhöhung der Spritzgeschwindigkeit ist bestimmt durch den Gradienten des liniaren Funktionsabschnittes (b) und die Frequenz Hz des konstanten Frequenzabschnittes (c).

Der Abschnitt (b) des Anstiegs der Frequenz Hz und der Abschnitt (b¹) des Abfallens der Frequenz Hz ist so gestaltet, daß er durch eine Exponentialfunktion ausgedrückt ist. Diese Funktion ist jedoch nicht besonders kritisch, wobei jeder Abschnitt durch eine Funktion ausgedrü ukt sein kann, die ähnlich einer Liniarfunktion ist.

In den Fig. 9 (A) und 9 (B) entsprechen die Abschnitte (a) und (b) Kurvenverläufen des Bereiches, in dem die Beschleunigung anwächst, während die Abschnitte (b¹) und (a¹) Kurvenverläufe des Bereiches wiedergeben, in dem die Beschleunigung verringert wird. Diese Kurvenverläufe können jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sein. In Fig. 9 (A) gibt die Fläche der Abschnitte entsprechend der Zeit (ta + tb) die Differenz der gesamten Impulsanzahl wieder.

Wenn die Geschwindigkeit gemäß dem in Fig. 9 (A) dargestellten Schema verändert wird, werden die Impulse in dem in Fig. 9 (B) dargestellten Zustand oszilliert. Von dem Erfinder ist experimentel nachgewiesen worden, daß der Exponentialfunktionsabschnitt (a) gemäß Fig. 9 (A) der Verzögerungszeit ta entspricht, die dafür benötigt wird,

daß die Durchflußmenge oder Geschwindigkeit nach dem Beginn des öffnens des Durchflußmengen-Steuerungsventils anwächst.

Aus der obigen Beschreibung ist leicht zu entnehmen, daß die Zeit ta1 und ta2 bestimmt werden kann, entsprechend der Auswahl des Schemas bzw. Kurvenverlaufs i. Wenn die Kurve i in geeigneter Weise ausgewählt ist und die Anzahl der Impulse entsprechend dem Öffnungsausmaß bzw. öffnungs-

umfang des Ventils dem Impulsmotor zugeführt werden, läßt sich das Frequenzmuster bestimmen, _{und die Zeit ta1 und}

tb1 werden basierend auf dem Frequenzmuster bestimmt.

Im folgenden werden die Relationen des Hydraulikdruckes Pj des hydraulischen Druckreißsystems zu der Zeit ta und der Zeit tb beschrieben.

Wenn man davon ausgeht, daß der Druck P2 gemäß Fig. 6 als Standarddruck P genommen wird, lassen sich die Zeiten taj und tbj, die für die Veränderung des öffnungsumfanges des Ventiles bei dem Hydraulikdruck Pj erforderlich sind, basierend auf den Zeiten ta2 und tb2 ausdrücken, die für die Veränderung des öffnungsumfanges des Ventils bei dem Druck P2 notwendig sind, und zwar:

ta j = ta2 . k VP2/Pj und tbj = tb2 wobei k eine Konstante ist.

Die Zeiten ta und tb, die zur Veränderung des öffnungsumfanges des Ventils notwendig sind, lassen sich in einfacher Weise entsprechend der Veränderung des Hydraulikdruckes Pj von einem in das Steuerungssystem eingebauten Rechner berechnen.

Die Zeiten ta1 und tb2 werden auf diese Weise ermittelt, und Öffnungsinstruktionen werden dem Durchflußmengen-Steue-

rungsventil unter Zugrundelegung dieser Zeiten ta1 und tb2 zugeleitet.

Wenn die beabsichtigte Steuerung bzw. Regelung durchgeführt ist, kann ein Verfahren herangezogen werden, bei dem die Regelung bzw. Steuerung stufenlos durchgeführt wird, und zwar basierend auf den obengenannten aufeinanderfolgenden Punktionen. Es kann weiterhin eine Methode benutzt werden, bei dem der Bereich der Steuerung bzw. Regelung der Durch- -J₀ flußmengen im Voraus eingestellt wird, wobei der Bereich in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt wird und die Daten von ta1 und ta2 usw. schrittweise festgehalten werden. Für diesen Fall entspricht beispielsweise ein in dem Rechner zu speicherndes Emissionsmuster der Darstellung von Fig.

Wenn beispielsweise bei einer Spritzmaschine eine niedrige Spritzgeschwindigkeit, d.h. eine Zylindergeschwindigkeit von 0,1 bis 0,2 m/sec, in einer sehr kurzen Zeit von 20 bis 60 m/sec auf eine hohe Spritzgeschwindigkeit von 1 bis 5 m/sec verändert wird, wird die Impulsfrequenz von 400 Hz auf 3000 Hz erhöht, wobei die Zeit, die zur Veränderung der Geschwindigkeit von einer niedrigen Geschwindigkeit auf die hohe Geschwindigkeit erforderlich ist, d.h. die Zeit te vom Beginn der übertragung von Impulsen bis zu dem Punkt der Beendigung der Impulsübertragung, welche für die Veränderung der Geschwindigkeit notwendig ist, beispielsweise auf 50 bis 70 m/sec eingestellt wird. Die Zeit te wird somit im Falle des Musters auf 50 m/sec und im Falle des Musters in auf 70 m/sec eingestellt. Dem Rechner sind beispielsweise etwa 10 derartige Muster i eingegeben.

Fig. 11 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der der Spritzzylinder entsprechend der obenbehandelten Steuerung- bzw. Regelungsmethode gesteuert wird. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Regelung bzw. Steuerung im Bereich des abschließenden Geschwindigkeitsabschnittes des Formhohlraum-Füllbereichs.

In Fig. 11 haben die Bezugszeichen 1 bis 10 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Es ist Zusätzlich ein Korrektur-Geschwindigkeitssignalgenerator 24 vorgesehen, der mit einem Zeitzählelement und einer Funktion zur Bestimmung von tai und tbi ausgerüstet ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Spritzgießen zuerst entsprechend der normalen GeschwindigkeitsSteuerungsmethode. Die Zeitzählung wird von dem Schaltelement 7a gestartet und von dem Schaltelement 7d beendet. Die für diese Zeitzählung benötigte Zeit td wird von dem Korrektur-Geschwindigkeitssignalgenerator 24 gemessen. Beim anschließenden Spritzvorgang werden tai und tbi von vorgegebenen Werten von V1, V2_f i, Pj abgeleitet. Wenn die Position für die Erhöhung der Geschwindigkeit gemäß Fig. 2 und der Geschwindigkeitsabschnitt der beabsichtigten Geschwindigkeit V2 gemäß Fig. 13 gelten, werden im Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 Öffnungsbefehle zum Zeitpunkt td - (tai + tbi) gegeben.

Fig. 14 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform, bei der die Geschwindigkeitsregelung in der Weise erfolgt, daß die obenbeschriebenen Korrekturzeiten tai und tbi in Hubgrößen umgewandelt werden. In Fig. 14 haben die Bezugszeichen 1 bis 11 die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 1 und 11. Zusätzlich sind noch folgende Elemente vorgesehen: eine an dem Betätigungselement 6 angebrachte Magnetskala 25; ein Detektorkopf 26, ein Diskriminator 27, um festzustellen, ob der Eingang von dem Detektorkopf in Übereinstimmung mit einem eingestellten Wert eines Geschwindigkeitsveränderungspositions-Einstellgerätes 28; ein Korrekturelement 29 für die Behandlung von tai und tbi, und ein Gerät 30 zur Umwandlung in Hubgrößen. Wenn der Diskriminator 27 feststellt, ob das mittels der Magnetskala 25 und dem Detektorkopf 26 erfaßte Signal in Übereinstimmung mit der durch das Geschwindigkeitsveränderungspositions-Einstellgerät 28 eingestellten Position ist oder nicht, regelt der Steuersignalgenerator 9 den Öffnungsgrad des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 entsprechend einem vorgegebenen

Wert ein, der im voraus durch das Geschwindigkeitseinstellgerät 10 eingestellt ist. Die in dem Korrekturelment 29 gespeicherten Daten von tai und tbi werden durch das Gerät in Ilubgrößen umgeformt. Die von den GeschwindigkeitsverMnderungspositions-Einstellgerät 28 eingesteile Position wird korregiert, um dem Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 Einstellbefehle über den Öffnungsgrad zuzuleiten.

Gemäß Fig. 15 sind Korrekturdaten im voraus als Hubgrößenwerte eingestellt. In diesem Fall kann das Gerät 30 entfallen.

Fig. 16 zeigt einen anderen Zustand des Schlußabschnitts des Formhohlraum-Füllungsbereiches. In diesem Fall kann es unter Umständen entsprechend den Spritzgießbedingungen eintreten, daß die Spritzgeschwindigkeit nicht zum Zeitpunkt der Beendigung des Spritzgießens auf die Geschwindigkeit V2 erhöht ist, so daß das Spritzgießen in einem Übergangsbereich stattfindet, bei dem die Spritzgeschwindigkeit bei V3 zwischen V1 und V2 liegt.

In diesem Fall ist das Geschwindigkeitsveränderungsmuster bestimmt durch V1, V2, V3, i, und Pj, wobei die Zeit Ati oder der Hub A Sti vom Zeitpunkt der Erhöhung der Geschwindigkeit bis zum Zeitpunkt der Beendigung des Spritzgießens erhalten wird, während der Betrieb des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 vor dem Hub £ Sti or der Zeit ^ ti begonnen wird. Wie bereits beschrieben, wird nämlich nur die Öffnungsgradeinstellung von tai automatisch im voraus durchgeführt, so daß die obigen Merkmale realisiert werden. Der Spritzgießvorgang wird beendet, während die

Geschwindigkeit entsprechend dem vorgewählten Geschwindigkeitsänderungsmuster erhöht wird.

Die obengenannten Zeiten tai und tbi können ebenfalls als Funktionen ausgedrückt werden, welche die Betriebstem-

peratur beinhalten ebenso wie die Durchflußmengen Q1 und Q2, die Geschwindigkeiten V1 und V2, das Muster i des Öffnungsgrades des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 und den Hydraulikdruck Pj. Beim normalen Betrieb wird die Temperatur des Betriebsöls im wesentlichen auf dem gleichen Niveau gehalten. Die Temperatur des Betriebsöls braucht nicht immer als ein Faktor in der Funktion enthalten sein.

Um jedoch eine abrupte und große Veränderung der Temperatur des Öls wirkungsvoll bewältig_{en zu} können, ist es vorteilhaft, wenn die öltemperatur als ein Faktor in der Funktion berücksichtigt ist. Wenn die Temperatur anwächst, wird die Viskosität des Öls herabgesetzt und die Fließfähigkeit des Öls erhöht. Demgemäß ist die Relation der öltemperatur zu den Zeiten tai und tbi derart, daß die Zeiten tai und tbi mit der Erhöhung der Temperatur verkürzt werden.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 11 und 14 ist das Durchflußmengen-Steuerungsventil 2 in dem Hydraulikdruckkreis 3 angeordnet, um das Betriebsöl dem Spritzgußzylinder 1 zuzuführen, um die dem Spritzgußzylinder zugeführte ölmenge zu steuern bzw. zu regulieren. Es kann auch eine modifizierte Konstruktion ins Auge gefaßt werden, bei der das Ventil 2 in der ölauslaßleitung zu dem Tank für den Spritzgußzylinder 1 angeordnet ist, um die aus dem Spritzgußzylinder 1 austretende ölmenge zu steuern. In jedem Fall wird die Geschwindigkeit des Spritzgußzylinders 1 mittels des Durchflußmengen-Steuerungsventils 2 auf den erwünschten Wert einreguliert bzw. verändert.

Es ist vorteilhaft, wenn in dem obenbehandelten Steuerungsbzw. Regelkreis die Zeiten tai und tbi, die Durchflußmengen Q2 oder die Geschwindigkeit V2 und die gemessenen Werte mit Werten verglichen werden, die von einer Bedienungsperson in eine Betriebs-Schalttafel eingegeben sind, oder durch Berechnungs des Rechners erhalten sind, und daß die Steuerungen bzw. Regelungen für den nächsten Spritzgießvorgang von den

durch den Vergleich erhaltenen Differenzen abgeleitet werden.ν In diesem Fall erfolgt die Diskriminierung der Differenz basierend auf eine Vielzahl von Schwellwerten.

Wenn der gemessene Wert von dem eingegebenen Wert abweicht, wird der abnormale Zustand beurteilt, und es wird ein Alarmzeichen mittels einer Lampe oder einem Summer gegeben. Wenn die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem eingestellten Wert gering ist, wird der Zustand der Öffnung des Durchflußmengen-Steuerungsventils automatisch eingestellt, so daß der erwünschte Wert der vorher eingestellten Zeit tai oder tbi oder der Geschwindigkeit stabil gehalten werden kann. Alternativ kann eine Methode angewandt werden,

bei der, wenn die obengenannte Differenz einen vorgegebenen kritischen Differenzwert überschreitet, beispielsweise einen

Wert von 120%, die Zufuhr von Hydraulikdruck von der hydraulischen Druckmittelquelle 2a unterbrochen wird, um sofort das hydraulische Druckkreissystem zu schützen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß dann, wenn während der Einspritzstufe beurteilt wird, _{daß die} Veränderungsrate der Zeit tbi oder der Geschwindigkeit V nicht auf den erwünschten Wert verändert werden kann, der auf den vorgesehenen Wert basiert, welcher entsprechend der obengenannten Differenz eingegeben worden ist, der gewählte Wert verändert werden kann, so daß ein erwünschter Zustand erhalten wird.

Wie es sich aus der obigen Beschreibung des erfindungsgemäßen Systems ergibt, wird die Verzögerung des Anstiegs des hydraulischen Druckkreissystems infolge der folgenden Eigenschaft des Betriebsöls durch Trägheit oder des Anstiegs des Durchflußmengen-Steuerungsventils in der Weise korrigiert, daß man die Durchflußmengen-Steuerungsbefehle zur Veränderung der Geschwindigkeit des Zylinders übermittelt. Demzufolge kann die Geschwindigkeit des Zylinders an dem vorgegebenen Punkt sehr genau und leicht verändert werden. Es kann

weiterhin das Strömungsrauster der Schmelze genau reguliert bzw. gesteuert werden. Als Ergebnis davon wird ein Spritzgußprodukt hoher Qualität erhalten.

Wenn ein direkt angetriebenes Durchflußmengen-Steuerungsventil, daß ein von einem Impulssignal angetriebenes Betätigungselement, beispielsweise einen Impulsmotor, und ein direkt mit dem Betätigungselement verbundenes Öffnungsgrad-Einstellgerät umfaßt, als Durchflußmengen-Steuerungsventil verwendet wird, kann die Betriebsverzögerung bzw. Ansprechverzögerung des Ventils weitgehend herabgesetzt werden. Auf diese Weise wird die Steuerung bzw. Regelung vereinfacht und die Gesamtfunktion verbessert.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung der Spritzgeschwindigkeit eines Spritzgußzylinders einer Spritzgußmaschine, die einen mittels des Spritzgußzylinders mit einer Schmelze zu füllenden Formhohlraum und einen Hydraulikdruckkreis aufweist, der den Spritzgußzylinder und ein Durchflußmengen-Steuerungsventil umfaßt, daß von einem Durchflußmengen-Steuersignal beaufschlagt wird, wobei das Steuerungsventil zur Steuerung der Durchflußmenge eines Betriebsöles dient, daß dem Spritzgußzylinder zugeführt wird oder aus diesem ausströmt, derart, daß die Geschwindigkeit dazu gebracht wird, sich auf einen vorgegebenen Wert entsprechend eines Betriebs- bzw. Betätigungsschemas des Steuerungsventils zu verändern, bei dem die Ventilöffnung sich mit konstanter Geschwindigkeit verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmengenveränderungscharakteristik, die dem Hydraulikkreis eigen ist, mit dem Zweck, daß eine Betriebsverzögerung bei der Veränderung der Geschwindigkeit oder der Durchflußmenge erfolgt, um bei einem niedrigeren Wert anzufangen und bei einem höheren Wert aufzuhören, auf die Zeit bezogen ist, und zwar unter Zugrundelegung eines bestimmten Betriebsschemas des Ventils, ausgedrückt durch eine Funktion von mindestens der Geschwindigkeit oder der Durchflußmenge zwischen den niedrigeren und den höhreren Werten als einem Parameter, und daß das Steuersignal mit einer Voreilzeit relativ zum wirksamen Zylinderhub ausgesendet wird, wobei diese Voreilzeit basierend auf der charakteristischen Funktion berechnet ist mit vorgegebenen höheren und niedrigeren Durchflußmengen oder

Geschwindigkeiten und einem vorbestimmten Hub bei der höheren Geschwindigkeit, welche Werte als Eingänge gegeben sind, um die Betriebsverzögerung zu kompensieren, wodurch die Geschwindigkeit verändert wird, um bei dem vorgegebenen Wert bei dem vorbestimmten Hub zu enden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreil-Zeiteinstellung zum Aussenden des Signals bezogen auf die Zeit oder einer Funktion davon eingestellt und geeicht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Funktion in eine Funktion von Hüben anstelle der Zeit umgewandelt ist, und daß die Zeiteinstellung zum Aussenden des Signals in Hüben oder als Funktion davon eingestellt und geeicht ist.

4. Verfahren nach allen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Charakteristik auf die Zeit oder Hübe bezogen ist, ausgedrückt durch eine Funktion von Parametern, die zusätzlich das Betriebsschema des Steuerungsventils umfassen, und daß bei einer Veränderung des Betriebsschemas die Zeiteinstellung für das Aussenden des Steuersignals basierend auf der charakteristischen Funktion mit dem ursprünglichen Betriebsschema und dem sich ändernden Schema als zusätzliche Eingänge berechnet wird, um die Betriebsschemaveränderung zu kompensieren.

5. Verfahren nach Apsruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Charakteristik auf die Zeit oder Hübe bezogen ist, ausgedrückt durch eine Funktion von Parametern, die zusätzlich den Öldruck umfassen, und daß bei einer Veränderung des Druckes die Zeiteinstellung für das Aussenden des Steuersignal basierend auf der charakteristischen Funktion mit dem ursprünglichen Druck und dem sich ändernden Druck als zusätzlichen Ein-

gänge berechnet wird, um die Druckänderung zu kompensieren.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Charakteristik auf die Zeit oder Hübe bezogen ist, ausgedrückt durch eine Funktion von Parametern, die zusätzlich die öltemperatur umfassen, und daß bei einer Veränderung der Temperatur das Aussenden des Steuersignals basierend auf der charakteristischen Funktion mit der ursprünglichen Temperatur und der sich ändernden Temperatur als zusätzliche Eingänge berechnet wird, um die Temperaturveränderung zu kompensieren.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Füllens des Formhohlraumes mit der Schmelze, der der späteren Hälfte eines Spritzhubes des Zylinders entspricht, relativ zum wirksamen Zylinderhub Geschwindigkeitsabhängig gesteuert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil ein direkt angetriebenes Ventil ist, welches ein durch ein Impulssignal gesteuertes Betätigungselement umfaßt und einen mechanisch mit dem Betätigungselement verbundenen Öffnungsgrad-Einstellschieber, um die Betriebsverzögerung zu reduzieren.