DE69104587T2

DE69104587T2 - Verfahren zum steuern des arbeitszyklus einer spritzgiessmaschine.

Info

Publication number: DE69104587T2
Application number: DE69104587T
Authority: DE
Inventors: Akira Yokota
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2011-05-16
Also published as: WO1991017879A1; EP0484549A4; DE69104587D1; KR920703303A; KR100189347B1; JPH0822562B2; EP0484549B1; EP0484549A1; US5266247A; JPH0428521A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

Beim Spritzgießen von aushärtbarem Kunstharz, welches mittels einer Spritzgießvorrichtung durchgeführt wird, liegt das Problem vor, daß es schwierig ist, die Qualität der Gießprodukte konstant zu halten und dabei eine Schrumpfung des aushärtbaren Kunstharzes während des Auskühlens und verfestigens in dem Hohlraum der Form auszugleichen. Um dieses Problem zu lösen, wurden verschiedene Steuerverfahren für den Spritzgießvorgang vorgeschlagen.
Der Stand der Technik, wie er in der Veröffentlichung des japanischen geprüften Patentes Nr. Hei. 1-33331 (1989) veröffentlicht wurde, stellt ein Beispiel für eine Lösung der oben angeführten Probleme dar, wobei eine Spindel oder ein Kolben, welcher mit hoher Geschwindigkeit während des Material- Einfüllvargangs vorwärtsbewegt wird, während des Nachpreßvorgangs in seiner Geschwindigkeit verlangsamt wird, um einen Nachpreßdruck auf das iin Inneren des Hohlraums befindliche aushärtbare Kunstharz auszuüben, wonach dann die Spindel oder der Kolben in ihrer Bewegung blockiert werden und an einer Stelle festgehalten werden, bis das aushärtbare Kunstharz im Inneren des Einlasses der Form abgekühlt ist und ausgehärtet ist (Einlaß-Abdichten), um so die Strömung von aushärtbarem Kunstharz zwischen dem Inneren des Zylinders und dem Hohlraum zu verhindern.
Jedoch ist das Einlaß-Abdichten ein Vorgang, welcher im Inneren der Form stattfindet, so daß es ziemlich schwierig ist, genau zu erfassen, wann das Einlaß-Abdichten auftritt. Darüber hinaus variiert der Zeitpunkt, an welchem die Einlaß-Abdichtung erfolgt ist, in Abhängigkeit von leichten Temperaturschwankungen der Form und des aushärtbaren Kunstharzes, so daß diejenige Zeitspanne, nach welcher die Spindel oder der Kolben blockiert werden, übermäßig lang gewählt werden müssen, um ein vollständiges Einlaß-Abdichten zu gewährleisten. Ebenso erfordert das Verriegeln der Spindel oder des Kolbens eine Rückkopplungs-Regelungsvorrichtung, was zu einer kostenintensiven Spritzgießvorrichtung führt. Infolgedessen führt das Problem zu einer geringen Produktivität aufgrund einer längeren Zeitspanne, nach welcher das Verriegeln erfolgt, und führt zu hohen Produktionskosten aufgrund der Verwendung einer komplizierten Regelungsvorrichtung.
Darüber hinaus muß für das Kompensieren der Schrumpfung des aushärtbaren Kunstharzes, welches in dem Hohlraum auskühlt und sich verfestigt, das herkömmliche Regelungsverfahren, wie es oben erwähnt wurde, eine volumenmäßig entsprechend große Menge von Material bereitstellen, welche der Schrumpfung des zu gießenden Produkts selbst entspricht, wozu die Spindel oder der Kolben während des Nachpreßvorgangs blockiert werden müssen, bis der Einlaß abgedichtet ist, um eine Strömung des aushärtbaren Kunstharzes in dem Einlaß zu verhindern, um den Druck des Kunstharzes abzulassen, welches während des Einfüllvorgangs komprimiert wurde. Bei diesem Verfahren kann die Schrumpfung kompensiert werden und ein Gießprodukt mit einem vorbestimmten Volumen, welches dem Innenvolumen des Hohlraums entspricht, kann hergestellt werden. Sofern das aus ausgehärtetem, synthetischem Kunstharz hergestellte Produkt jedoch eine Kompressibilität aufweist, ändert sich dessen Dichte in Abhängigkeit von dem Druck und den Temperaturen, so daß es schwierig ist, ein konstantes Gewicht für die Gießprodukte zu gewährleisten.
Ein Verfahren zum Steuern des Einspritzens von einer Spritzgießvorrichtung ist weiter aus der JP-A-1-22562 bekannt. Dieses Verfahren weist einen Vor-Einspritz-Vorgang auf, welcher zwischen einem Schmelzvorgang und dem Einspritzvorgang stattfindet. Während des Vor-Einspritzvorgangs ist eine Düse zwischen einem Zuführzylinder und einer Form geschlossen, um den geschmolzenen Kunststoff mit einem vorbestimmten Druck im Inneren des Zylinders mittels eines darin angeordneten Kolbens zu beaufschlagen. Der Kolben wird nach vorne in eine Stellung bewegt, in welcher ein Rückschlagventil geschlossen ist. Eine Einspritz-Startstellung kann dabei genau ermittelt werden, wobei der vorbestimmte Druck des in dem Zylinder befindlichen geschmolzenen Kunststoffs erreicht ist und eine Rückströmung des geschmolzenen Kunststoffs durch das abdichtende Rückschlagventil verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die obigen Probleme zu beseitigen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung zu schaffen, wobei mittels dieses Verfahrens die für jeden Gießzyklus benötigte Zyklusdauer unter Verwendung einer einfachen Vorrichtung verringert werden kann und dabei das Gewicht der Gießprodukte konstant gehalten werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist das Gießzyklus- Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gekennzeichnet.
Vorzugsweise ist ein Rückschlagventil an der Spindel vorgesehen, welches während des Vor-Einspritz-Preßvorgangs schließt, um eine Strömung von aushärtbarem Kunstharz zwischen dem Strömungskanal- Öffnungs- und Schließmechanismus und dem Rückschlagventil in Rückwärtsbewegungsrichtung der Spindel zu unterbinden.
Darüber hinaus kann bei dem Einfüll- und Nachpreßvorgang eine vorbestimmte Menge des in den Hohlraum einzufüllenden Kunstharzes durch die spezifischen Positionswerte oder Druckwerte, welche den Druck charakterisieren, mit welchem das in dem Zylinder oder in dem Hohlraum befindliche Kunstharz beaufschlagt ist, erfaßt werden, oder auch mittels einer vorbestimmten Bewegungs-Wegstrecke der Spindel erfaßt werden, welche den Werten entspricht, wobei sich diese Bewegungs- Wegstrecke von einem Punkt aus, in welchem die Spindel sich unmittelbar vor dem Einspritzvorgang befindet, gemessen wird. Darüber hinaus kann die vorbestimmte Menge von aushärtbarem Kunstharz durch eine nachfolgende Formel mit einem Gewichtswert G bemessen werden.
G = (1/VI - 1/VH) x V + A x X/VH ... (1)
wobei:
VI ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dem Zylinder (13) unmittelbar vor dem Einspritzvorgang angeordnet ist;
VH ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dem Zylinder (13) während des Nachpressvorgangs angeordnet ist;
V ein Volumen des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dem Zylinder (13) unmittelbar vor dem Einspritzvorgang angeordnet ist;
A eine innere Querschnittsfläche des Zylinders (13) ist; und
X eine Bewegungs-Wegstrecke der Spindel (18) von einer Stelle vor dem Einspritzvorgang bis zu dem Nachpreßvorgang ist.
Vorzugsweise wird während des oben erwähnten Nachpreßvorgangs der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus geschlossen, während die Spindel mit einer vorbestimmten Druckkraft beaufschlagt wird.
Vorzugsweise wird der Rücksaugvorgang durchgeführt, während das aushärtbare Kunstharz, welches sich in dem Einlaß der Form befindet, aushärtet, und die Strömung des aushärtbaren Kunstharzes in dem Einlaß so blockiert wird. Der Rücksaugvorgang kann in jedem Verfahrensstadium nach dem Dosiervorgang oder nach dessen Vollendung erfolgen.
Dies führt dazu, daß bei den erfindungsgemäßen Gießzyklus- Steuerverfahren für die Spritzgießvorrichtung das aushärtbare Kunstharz in der Form und das aushärtbare Kunstharz im Spindelbereich sich einander nicht beeinflussen, wenn der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus geschlossen ist, so daß gleichzeitig ein separater Vorgang durchgeführt werden kann. Wenn beispielsweise der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus während des Nachpreßvorgangs geschlossen ist, während eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel aufgebracht wird, um einen Nachpreßdruck zu erzeugen, welcher die Schrumpfung des auskühlenden aushärtbaren Kunstharzes kompensiert, wird ein verbleibender Nachpreßdruck auf der Formseite des Mechanismus erzeugt, wobei der Nachpreßvorgang dann weiter beibehalten, während gleichzeitig ein Dosiervorgang für den nächsten Gießzyklus auf der Spindelseite des Mechanismus durchgeführt werden kann, wodurch die Zyklusdauer für jeden der Zyklen verringert wird.
Darüber hinaus ist bei dem Vor-Einspritz-Preßvorgang sowohl der Strömungskanal-Öffnungs und Schließmechanismus, als auch das Rückschlagventil, welches bei der Spindel vorgesehen ist, geschlossen, und das in dem Zylinder befindliche aushärtbare Kunstharz kann nicht zurückströmen, so daß der Druckwert des aushärtbaren Kunstharzes einen definierten, vorbestimmten Wert unmittelbar vor dem Einspritzvorgang haben kann. Ebenso kann der Kunstharz-Druckwert des Kunstharzes während des Nachpreßvorgangs auf einen definierten, vorbestimmten Wert festgesetzt werden. So können der Positionswert der Spindel, der Druck des in dem Zylinder oder in dem Hohlraum befindlichen Kunstharzes, oder eine vorbestimmte Bewegungs-Wegstrecke der Spindel ausgehend von einer Stellung, in welcher sich die Spindel unmittelbar vor dem Einspritzvorgang befindet, erfaßt werden, und es kann so eine vorbestimmte Menge von aushärtbarem und einzuspritzendem Kunstharz erhalten und in den Hohlraum eingefüllt werden. Ebenso kann durch Anwendung der oben erwähnten Formel (1) ein Gewichtswert des aushärtbaren und einzuspritzenden Kunstharz ermittelt werden und in den Hohlraum eingefüllt werden, um die Spritzgießvorrichtung so zu steuern, daß die hergestellten Produkte ein konstantes Gewicht aufweisen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figuren 1 bis 4 zeigen veranschaulichende Zeichnungen, in welchen das erfindungsgemäße Gießzyklus-Steuerverfahren für die Spritzgießvorrichtung dargestellt ist.
Figur 1 zeigt einen schematischen Längs schnitt der gesamten Spritzgießvorrichtung;
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt der in Figur 1 gezeigten Spritzgießvorrichtung;
Figur 3 zeigt einen Zeitplan des Gießzyklus; und
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt, welcher schematisch Verfahrenszustände der Spindel zeigt, wenn der Gewichtswert des eingespritzten und eingefüllten aushärtbaren Kunstharzes ermittelt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele

Zunächst wird ein konkretes Ausführungsbeispiel des Gießzyklus- Steuerverfahrens für die erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Spritzgießvorrichtung, wobei eine Spritzgießvorrichtung 11 mit einer Form 10 zum Herstellen eines Gußprodukts durch einen Düsenteil 12 verbunden ist. In einem Zylinder 13 der Spritzgießvorrichtung 11 ist eine Spiralspindel 18 montiert, welche Kunstharzpellets schmilzt und durchknetet, wobei die aus plastifizierbarem Kunstharzmaterial bestehenden Kunstharzpellets von einem Materialtrichter 14 zugeführt werden, wobei die Spiralspindel das geschmolzene und aushärtbare Kunstharz einspritzt und so in einem Hohlraum 17 der Form 10 durch einen in den Düsenteil 12 gebohrten Strömungskanal 15 und durch einen Einlaß 16 der Form 10 einfüllt. Eine Rotation der Spiralspindel 18 zum Schmelzen und Durchkneten des Kunstharzpellet-Materials wird durch Betätigen eines elektromagnetischen Strömungssteuerventils 19, eines elektromagnetischen Druckventils 20 und eines Schaltventils 21 mittels einer Steuereinrichtung 22 gesteuert, um unter Druck stehendes Hydrauliköl von einer Hydraulik-Druckölquelle 23 zu einem Spindel-Rotationsmotor 24 durch eine Rohrleitung 25a zuzuführen bzw. von diesem wegzuführen. Die Spiralspindel 18 und der Spiralspindel-Rotationsmotor 24 sind auf eine Basis 26 montiert, welche mittels Drucköl gemäß der Zeichnung nach links oder nach rechts durch Steuern mit Hilfe des elektromagnetischen Strömungssteuerventils 19, des elektromagnetischen Druckventils 20 und des Schaltventils 21 durch die Steuereinrichtung 22 bewegt werden kann, wobei das Drucköl von der Druckölquelle 23 durch die Rohrleitungen 25b und 25c einer Hydraulikkolbenvorrichtung 27 zugeführt bzw. von dieser abgeführt wird. In anderen Worten wird eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Spindel 18 bezogen auf den Düsenteil 12 vorgenommen, um das aushärtbare Kunstharz einzuspritzen und so in den Hohlraum 17 der Form 10 einzufüllen und um eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel 18 auszuüben, um einen vorbestimmten Druck des aushärtbaren Kunstharzes in dem Zylinder 13 bereitzustellen, wobei dies durch die Basis 26 durch Zuführen und Ableiten von Hydraulikdrucköl zu bzw. von der Hydraulikkolbenvorrichtung 27 erfolgt. Ein Spiralspindel- Positionssensor 28, welcher die Positionswerte der Spindel 28 erfaßt, ist an der Basis 26 angeordnet. Die erfaßten Positionswerte werden zu der Steuereinrichtung 22 und einer Berechnungseinheit 29 zum Bestimmen des Gewichtswerts des einzufüllenden, aushärtbaren Kunstharzes oder ähnliches übertragen. Zu der Berechnungseinheit 29 werden auch übermittelt: die Temperaturwerte von einem Harztemperatur- Sensor 30, welcher die Temperatur des aushärtbaren Kunstharzes erfaßt, welches in dem Zylinder 13 angeordnet ist; ein Wert des Harzdrucks von einem Harzdruck-Sensor 31, welcher den Harzdruck des aushärtbaren und dem Zylinder 13 befindlichen Kunstharzes erfaßt, sowie ein Hohlraumharzdruckwert von einem Hohlraumdruck-Sensor 32, welcher den Harzdruck desjenigen aushärtbaren Kunstharzes erfaßt, welches in dem Hohlraum 17 der Form 10 angeordnet ist.
In dem Strömungskanal 15 des Düsenteils 12 ist ein Schließventil 33 angeordnet, welches einen erfindungsgemäßen Öffnungs- und Schließmechanismus zum Öffnen bzw. Schließen des Strömungskanals 15 ausbildet und die Strömung aus geschmolzenem, aushärtbarem Kunstharz absperrt. Das Öffnen und Schließen des Schließventils 33 wird mittels eines Hebels 35 durch Steuern einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 34 erreicht.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, ist ein ringförmiger, verschiebbarer Ventilteil 39 vorgesehen, welcher in Axialrichtung nach vorne und hinten bewegbar ist und zwischen einem konischen vorderen Endteil 36 der Spindel 18 und einem an dem Ende der Spirale 37 angeordneten Flanschvorsprung 38 eingesetzt ist. Der ringförmige, verschiebbare Ventilteil 39 ist gegen den Flanschvorsprung 38 angepreßt und befindet sich so mit diesem in Kontakt, wenn der Druck des aushärtbaren Kunstharzes auf der linken Seite der Zeichnung und damit an der vorderen Endseite der Spindel 18 größer wird, so daß verhindert wird, daß aushärtbares Kunstharz gemäß der Zeichnung nach rechts zurückströmen kann. Auf diese Weise wird ein Rückschlagventil 40 aus dem Flanschvorsprung 38 und dem ringförmigen, verschiebbaren Ventilteil 39 ausgebildet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Gießzyklus Steuerverfahrens zum Steuern der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert.

(1) Vor-Einspritz-Preßvorgang

Nachdem das Kunstharz plastifiziert und abgemessen wurde, wobei das Schließventil 33 geschlossen ist und die Strömung des plastifizierten Kunstharzes blockiert ist, wird eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel 18 ausgeübt. Infolgedessen ist das Rückschlagventil 40 aufgrund der auf die Spindel 18 ausgeübten Druckkraft geschlossen, so daß das aushärtbare Kunstharz daran gehindert wird, in Richtung der Spindel 18 zurückzuströmen, wodurch ein Druck des Kunstharzes in dem Zylinder 13 ermöglicht wird, welcher einen vorbestimmten Kunstharzdruck-Wert PI einnimmt, welcher durch den Harzdruck- Sensor 31 ermittelt wird und zu der Berechnungseinheit 29 übertragen wird. Darüberhinaus wird ein Spindel-Positionswert SI durch den Spindelpositions-Sensor 28 zu dem Zeitpunkt erfaßt, in dem auch der Wert PI erfaßt wird, und zu der Steuereinrichtung 22 und der Berechnungseinheit 29 übertragen, und der Temperaturwert TI des aushärtbaren Kunstharzes wird mittels des Harztemperatur-Sensors 30 erfaßt und zu der Berechnungseinheit 29 übermittelt. Die spezifischen Werte, d.h. der Harzdruck-Wert PI, der Spindelpositions-Wert SI und der Harztemperatur-Wert TI werden so wie sie unmittelbar vor dem Einspritzvorgang erfaßt wurden, zu der Berechnungseinheit 29 zum Bestimmen eines Gewichtswerts G (wird später beschrieben) des aushärtbaren Kunstharzes ermittelt, welches in dem Hohlraum 17 (vgl. Fig. 4) einzuführen ist.

(2) Einfüll- und Nachpreßvorgang

Während das Schließventil 33 geöffnet ist und das aushärtbare Kunstharz strömen kann, wird die Spindel 18 vorwärts bewegt, um das aushärtbare Kunstharz in den Hohlraum 17 der Form 10 einzufüllen, wonach eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel 18 ausgeübt wird, um einen Nachpreßdruck auf das in den Hohlraum 17 eingefüllte Kunstharz auszuüben. Während eine vorbestimmten Druckkraft auf die Schraube 18 ausgeübt wird, wird das Schließventil 33 geschlossen, um zu ermöglichen, daß der Harzdruck in dem Zylinder 13 einen definierten, vorbestimmten Harzdruckwert PH annimmt, welcher von dem Harzdruck-Sensor 31 erfaßt wird, und zu der Berechnungseinheit 29 übermittelt wird. Ebenso wenn das Schließventil 33 geschlossen ist, wird der Spindelpositions-Wert SH von dem Spindelpositions-Sensor 28 erfaßt und zu der Steuereinheit 22 und der Berechnungseinheit 29 übermittelt, und der Temperaturwert TH des aushärtbaren Kunstharzes wird von dem Harztemperatur-Sensor 30 erfaßt und zu der Berechnungseinheit 29 übertragen. Die spezifischen Werte, d.h. der Harzdruck-Wert PH, der Spindelpositions-Wert SH und der Harztemperatur-Wert TH werden als diejenigen Werte, welche während des Nachpreßvorgangs erfaßt werden, zu der Berechnungseinheit 29 übermittelt, um einen Gewichtswert G (wie weiter unten beschrieben) des aushärtbaren Kunstharzes zu bestimmen, welches in den Hohlraum 17 einzufügen ist (siehe Fig. 4).

(3) Erste Hälfte des Dosiervorgangs

Während das Schließventil 33 fortgesetzt wie schon bei dem vorhergehenden Vorgang geschlossen ist, wird die Strömung des aushärtbaren Kunstharzes blockiert, und die Spindel 18 wird gedreht und nach hinten bewegt, um so eine vorbestimmte Kunstharzmenge für den nächsten Gießzyklus abzumessen. In dem vorhergehenden Vorgang (2) des Einfüllens und Nachdrückens wurde das Schließventil 33 geschlossen, während eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel 18 ausgeübt wurde, so daß das aushärtbare Kunstharz, welches sich in dem Hohlraum 17 befand, einen verbleibenden Nachpreßdruck aufweist, auch nachdem das Schließventil 33 geschlossen wurde, wobei dieser verbleibende Nachpreßdruck der gleiche wie der auf die Spindel 18 aufgrund der vorbestimmten Druckkraft ausgeübte ist, um das aushärtbare Kunstharz mit dem Nachpreßdruck zu beaufschlagen. Infolgedessen herrscht bei der ersten Hälfte des Dosiervorgangs gleichzeitig der Nachpreßvorgang aufgrund des verbleibenden Nachpreßdrucks auf der Seite der Form 10 des Schließventils 33, während auf derjenigen Seite des Schließventils 33, auf welcher sich die Spindel 18 befindet, ein Dosier- oder Abmeßvorgang erfolgt.

(4) Rücksaugvorgang

Wenn sich das aushärtbare Kunstharz in dem Einlaß 16 der Form 10 verfestigt hat (Einlaß-Abdichtung), wird das Schließventil 33 geöffnet, und aufgrund der sich nach hinten bewegenden Spindel 18 wird der Druck in dem aushärtbaren Kunstharz in dem Einlaß der Form 10 und an dem vorderen Ende der Spindel 18 auf der Vorärtsbewegungsseite verringert, so daß ein Lecken des aushärtbaren Kunstharzes, welches sich zwischen dem Düsenteil 12 und der Form 10 befindet, oder von der dazwischenliegenden Fuge, verhindert wird.

(5) Die letzte Hälfte des Dosiervorgangs

Während das Schließventil 33 geschlossen ist, um ein Herausfließen des aushärtbaren Kunstharzes zu verhindern, wird die Spindel 18 gedreht und nach hinten bewegt, um den verbleibenden Teil des aushärtbaren Kunstharzes zusätzlich zu dein in dem vorhergehenden Dosiervorgang (3) dosierten Kunstharzes zu dosieren, um eine vorbestimmte Menge des aushärtbaren Kunstharzes für den nächsten Gießzyklus bereitzustellen.
Bei einer Reihe von obigen Gießvorgängen wird das Schließventil 33 geschlossen, während eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel 18 während des Nachpreßvorgangs ausgeübt wird, so daß die Bewegung der Spindel 18 nicht die Zustände auf der Seite der Form 10 beeinflußt. Infolgedessen ist bei der Form 10 ein verbleibender Nachpreßdruck vorhanden, wobei der Nachpreßdruck anhält, und gleichzeitig auf der Seite der Spindel 18 ein Dosiervorgang für den nächsten Gießzyklus unmittelbar nach dem Schließen des Schließventils 33 vorgenommen werden kann. Auf diese Weise erfolgen der Nachpreßvorgang und der Dosiervorgang gleichzeitig, wodurch die für jeden Gießzyklus erforderliche Zeit verringert wird.
Sowohl das Schließventil 33, als auch das Rückschlagventil 40 werden unmittelbar vor dem Einspritzen geschlossen (unmittelbar nach dem Pressen vor dem Einspritzen) und während des Nachpreßvorgangs. Der Harzdruck des plastifizierten Kunstharzes, welches zwischen dem Schließventil 33 und dem Rückschlagventil 40 angeordnet ist, wobei die Spindel 18 in der vorgenannten Stellung positioniert ist, nimmt einen definierten, vorbestimmten Wert ein. Auf diese Weise wird von der Berechnungseinheit 29 ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes aus bekannten Kunstharzeigenschafts Formeln ermittelt, so wie beispielsweise aus PVT-Formeln (Harzdruck-Wert - spezifischer Harzvolumen-Wert - Harztemperatur-Wert) unter Verwendung weiterer obengenannter Werte berechnet, d.h. unter Verwendung der Spindelpositionswerte SI, SH, der Harzdruck-Werte PI, PH und der Harztemperatur-Werte TI, TH, und weiter wird der Gewichtswert G des aushärtbaren Kunstharzes, welches in den Hohlraum 17 einzuführen ist, mittels eines Berechnungsvorgangs ermittelt, welcher auf folgender Formel (1) basiert:
G = (1/VI - 1/VH) x V + A x X/VH ... (1)
wobei:
VI ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel 18 in dem Zylinder 13 unmittelbar vor dem Einspritzvorgang ist;
VH ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel 18 in dem Zylinder 13 während des Nachpreßvorgangs ist;
V ein Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel 18 in dem Zylinder 13 unmittelbar vor dem Einspritzvorgang ist (= der innere Volumenwert des Zylinders);
A die Innenquerschnittsfläche des Zylinders ist;
X diejenige Wegstrecke ist, welche die Spindel 18 von ihrer Stellung unmittelbar vor dem Einspritzvorgang bis zu ihrer Stellung während des Nachpreßvorgangs zurücklegen muß (= SI - SH).
Die Innenquerschnittsfläche A des Zylinders in der Formel (1) ist durch die Konstruktionsmaße der Spritzgießvorrichtung vorgegeben, und der Volumenwert V des aushärtbaren Kunstharzes, welches sich auf der Vorwärtsbewegungsseite der Spindel 18 in den Zylinder 13 unmittelbar vor dem Einspritzvorgang befindet, kann von der Berechnungseinheit 29 aus der Innenquerschnittsfläche A und dem Spindelpositions-Wert SI berechnet werden.
Auch wenn die Gießbedingungen von den Standardbedingungen aufgrund äußerer Störungen oder Ähnlichem abweichen, können Gießprodukte von gleichbleibender Qualität durch Steuern der Spritzgießvorrichtung auf der Basis der zurückgelegten Wegstrecke X der Spindel 18 gesteuert werden, wobei dieser Wert durch die Berechnung unter Verwendung der PVT-Relationsformel (1) ermittelt wird, um ein Gießprodukt mit einem Soll- Gewichtswert G herzustellen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Gewichtswert G des aushärtbaren Kunstharzes, welches in den Hohlraum der Form 10 einzuführen ist, mittels der Berechnung ermittelt. Darüberhinaus kann die Spritzgießvorrichtung aufgrund der ermittelten Spindelpositionswerte oder aufgrund des Harzdruckwerts des aushärtbaren Kunstharzes in dem Zylinder 13 oder in dem Hohlraum 17 entsprechend zu dem Gewichtswert G gesteuert werden. Wenn konstante Gießbedingungen vorliegen, im wesentlichen ohne eine Änderung der Gießbedingungen oder wenn beinahe keine Änderungen in den Harzdruck-Werten PI, PH und in den Harztemperatur-Werten TI, TH vorhanden sind, reicht es aus, diejenige vorbestimmte Wegstrecke zu erfassen, welche die Spindel 18 ausgehend von einer Position kurz vor dem Einspritzvorgang zurücklegt, um den Gewichtswert G direkt zu ermitteln.
Je näher die Spindel 18 bei dem Düsenteil bei dem Rücksaugvorgang angeordnet ist, um so effektiver kann der Druck in dem aushärtbaren Kunstharz verringert werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Dosiervorgang zeitlich in zwei Vorgänge unterteilt, wenn der Einlaß 16 abgedichtet ist, so daß die erste Hälfte des Dosiervorgangs den Rücksaugvorgang enthält. Alternativ dazu kann der Rücksaugvorgang durchgeführt werden, nachdem der Dosiervorgang abgeschlossen wurde, je nach Art des verwendeten, aushärtbaren Kunstharzes, des Harzdruckwertes der Form 10, des Volumens des Hohlraums 17 und ähnlichem.

Industrielle Anwendbarkeit

Gemäß der Erfindung wird der Nachpreßvorgang und das Dosieren des aushärtbaren Kunstharzes für den nächsten Gießzyklus gleichzeitig ausgeübt, so daß die für jeden Gießzyklus erforderliche Zeit verkürzt werden kann. Auch wenn die Gießbedingungen sich aufgrund äußerer Störungen oder ähnlichem ändern, kann das Gewicht der gegossenen Produkte konstant gehalten werden, wodurch zu einer Verbesserung der Produktivität und der Qualität der Produkte beigetragen wird.

Claims

1. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) mit einem Zylinder (13) mit einer darin angeordneten Spindel (18) und einem Strömungskanal- (15) Öffnungs- und Schließmechanismus (33), welcher zwischen dem Zylinder (13) der Spritzgießvorrichtung (11) und einem Einlaß (16) einer Form (10) angeordnet ist, wobei die Form (10) einen Formhohlraum (17) aufweist, und der Öffnungs- und Schließmechanismus (33) zum Blockieren der Strömung eines aushärtbaren Kunstharzes zwischen dem Inneren des Zylinders (13) und dem Hohlraum (17) der Form (10) vorgesehen ist, mit dem Verfahrensschritt:

(a)

einem Vor-Einspritz-Preßvorgang, wobei nachdem der Kunstharz ausgehärtet und dosiert wurde, wobei der Strömungskanal- Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geschlossen ist, um ein Ausströmen von plastifiziertem Kunstharz zu verhindern, eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel (18) aufgebracht wird, um den Harzdruck-Wert im Inneren des Zylinders (13) auf einen vorbestimmten Wert einzustellen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist, durch die Verfahrensschritte

(b)

einen Einfüll- und einem Nachpreßvorgang, wobei bei dem Einfüllvorgang der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geöffnet ist, um eine Strömung des aushärtbaren Kunstharzes zu erlauben, wobei die Spindel (18) vorwärts bewegt wird, um das aushärtbare Kunstharz in den Hohlraum (17) der Form (10) einzuspritzen und einzufüllen, und wobei bei dem auf den Einfüllvorgang folgenden Nachpreßvorgang eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel (18) ausgeübt wird, während der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geschlossen ist, wobei der Einfüll- und Nachpreßvorgang durchgeführt werden, um eine vorbestimmte Menge von aushärtbarem Kunstharz in den Hohlraum (17) einzufüllen,

(c)

einem Dosiervorgang, bei welchem der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geschlossen ist, um die Strömung des aushärtbaren Kunstharzes abzusperren, wobei die Spindel (18) gedreht wird und nach hinten bewegt wird, um eine vorbestimmte Menge des aushärtbaren Kunstharzes für den nächsten Gießzyklus zu dosieren, und

(d)

einem Rücksaugvorgang, bei welchem der Strömungskanal-Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geöffnet ist, um ein Strömen des aushärtbaren Kunstharzes zu erlauben, wobei die Spindel (18) nach hinten bewegt wird, um den Druck in dem aushärtbaren Kunstharz zu verringern, welches zwischen dem Einlaß (16) der Form (10) und dem vorderen Ende der Spindel (18) auf deren Vorwärtsbewegungsseite angeordnet ist.

2. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei bei dem Preßvorgang vor dem Einspritzvorgang ein an die Spindel (18) montiertes Rückschlagventil (40) geschlossen ist, um eine Strömung des sich zwischen dem Strömungskanal- (15) Öffnungs- und Schließmechanismus (33) und dem Rückschlagventil (40) bef indenden, aushärtbaren Kunstharzes in der Rückwärtsbewegungsrichtung der Spindel (18) zu verhindern.

3. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei während des Nachpreß- und Einfüllvorgangs eine vorbestimmte Menge von aushärtbarem Kunstharz, welches in den Hohlraum (17) einzufüllen ist, aufgrund des Positionswertes der Spindel (18) oder des Druckwertes des sich in dem Zylinder (13) oder dem Hohlraum (17) befindenden, aushärtbaren Kunstharzes ermittelt wird.

4. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei während des Nachpreß- und Einfüllvorgangs eine vorbestimmte Menge von aushärtbarem Kunstharz, welches in den Hohlraum (17) einzufüllen ist, aufgrund einer vorbestimmten, zurückzulegenden Wegstrecke der Spindel (18) ausgehend von einer Stellung der Spindel (18) bestimmt wird, in welcher sie sich unmittelbar vor dem Einspritzvorgang befindet.

5. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach den Patentansprüchen 1 oder 2, wobei eine vorbestimmte Menge von aushärtbarem Kunstharz, welches in den Hohlraum (17) einzufügen ist, während des Nachpreß- und Einfüllvorgangs durch folgende Formel mit einem Gewichtswert G repräsentiert wird:

G = (1/VI - 1/VH) x V + A x X/VH

wobei:

VI ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dem Zylinder (13) unmittelbar vor dem Einspritzvorgang angeordnet ist;

VH ein spezifischer Volumenwert des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dem Zylinder (13) während des Nachpressvorgangs angeordnet ist;

V ein Volumen des aushärtbaren Kunstharzes ist, welches auf der Vorwärtsbewegungsseite des vorderen Endes der Spindel (18) in dein Zylinder (13) unmittelbar vor dem Einspritzvorgang angeordnet ist;

A eine innere Querschnittsfläche des Zylinders (13) ist; und

X eine Bewegungs-Wegstrecke der Spindel (18) von einer Stelle vor dem Einspritzvorgang bis zu dem Nachpreßvorgang ist.

6. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während des Nachpreßvorgangs der Strömungskanal (15) Öffnungs- und Schließmechanismus (33) in einem Zustand geschlossen wird, in welchem eine vorbestimmte Druckkraft auf die Spindel (18) ausgeübt wird.

7. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Rücksaugvorgang in einem Zustand ausgeführt wird, in welchem das aushärtbare Kunstharz, welches in dem Einlaß (16) der Form (10) angeordnet ist, ausgehärtet ist und eine Strömung in dem Einlaß (16) blockiert.

8. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Rücksaugvorgang während des Dosiervorgangs ausgeführt wird.

9. Gießzyklus-Steuerverfahren für eine Spritzgießvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei nach der Beendigung des Dosiervorgangs der Strömungskanal- (15) Öffnungs- und Schließmechanismus (33) geöffnet ist und der Rücksaugvorgang durchgeführt wird.