EP0160921B1

EP0160921B1 - Druck- oder Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: EP0160921B1
Application number: EP85105266A
Authority: EP
Inventors: Werner Brugger
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1984-05-10
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1988-03-30
Also published as: US4600374A; US4708620A; EP0160921A3; DE3417293A1; DE3561990D1; EP0160921A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einem Druckgeber für den Einpressdruck und einem Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung.
Sowohl bei Druck- als auch bei Spritzgiessmaschinen ist zum Einpressen des Giessmaterials eine Kolbeneinrichtung vorgesehen, die in dem einen Falle vom Giesskolben, im anderen Falle von einer kolbenartig betätigten Extruderschnekke gebildet ist. Für die Bewegung dieser Kolbeneinrichtung ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die im allgemeinen von einem Giessantrieb, gegebenenfalls mit einem Multiplikatorkolben gebildet ist. Das erwähnte Gehäuse ist bei Druckgiessmaschinen die den Giesskolben aufnehmende Giesskammer, bei Spritzgiessmaschinen der Spritzzylinder.
Derartige Maschinen besitzen häufig zu Regel-und/oder Anzeigezwecken wenigstens einen Druckgeber, der oft zur Ermittlung eines Differenzdruckes zwei am Antriebszylinder angeordnete Drucksensoren umfasst. Ferner ist ein Weggeber und ein Zeitgeber vorgesehen, wie dies beispielsweise in der DE-A-3142811 beschrieben ist. Beide Parameter determinieren die tatsächliche Giessleistung der Maschine.
Dort, wo es auf hohe Produktivität und Qualität der Erzeugnisse ankam, hat man schon bisher labormässig die maximale Giessleistung ein für allemal bestimmt und sich ebenso labormässig gelegentlich auch darüber orientiert, in welchem Bereiche die effektiv genutzte Leistung der Maschine liegen könnte. Die Messung unter Laborbedingungen entsprach aber einerseits oft nicht den Bedingungen des rauhen Betriebsalltages, anderseits konnten Störungen verschiedenster Art dazu führen, dass die theoretisch errechnete effektive Giessleistung wesentlich überschritten wurde. Daher mussten die Parameter der Maschine von vorneherein so eingestellt werden, dass die IST-Giessleistung von der maximal möglichen SOLL-Giessleistung einen entsprechenden Abstand besass. Damit war es aber auch nicht mehr möglich, einen hohen Prozentsatz der SOLL-Giessleistung zu erreichen.
Auch in der im Prioritätsintervall veröffentlichten DE-A-3329705 geht es - ähnlich wie bei der DE-A-3142811 - darum, eine Steuerung der Phasen beim Einspritzen des schmelzflüssigen Metalles vorzunehmen und dabei Messwerte mit möglichst geringen Verzögerungen und Störgrössen zu gewinnen, um kurze Phasen und hohe Produktqualität zu erreichen. Allerdings ist dabei eine Überprüfung der Produktqualität nur empirisch möglich, d. h. es hängt weitgehend von der Kunst des Bedienungspersonals ab, wie die gewonnenen Messgrössen zur Verbesserung der Qualität eingesetzt werden. Konkret wird dabei der Druck in der Nachverdichtungsphase überwacht, wobei gegebenenfalls auch Temperatur- und Wegsensoren vorgesehen sein können. Eine Verknüpfung der Signale all dieser Sensoren zur Ermittlung der IST-Giessleistung ist jedoch nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktivität und Qualität der Erzeugnisse durch eine ständige Kontrollmöglichkeit der Leistungs, kenndaten zu erhöhen. Dies erfolgt erfindungsgemäss durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1. Dabei kann die Auswerteeinrichtung gegebenenfalls auch von einer Regeleinrichtung gebildet sein, doch ist die IST-Giessleistung in der Praxis in hohem Masse von der Ausbildung der Form, etwa von der Geometrie des Abschnittes, abhängig, so dass es meist bevorzugt sein wird, wenn die Auswerteeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung aufweist.
Obwohl es an sich möglich ist, die Errechnung der IST-Giessleistung auf Basis des Druckes des Druckmediums für die Antriebsvorrichtung und der Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung durchzuführen, ist es bevorzugt, wenn die Merkmale des Anspruches 2 erfüllt sind, wodurch man aussagekräftigere Auswertungen unter Berücksichtigung der erwähnten Ausschnittsgeometrie erhält.
Besonders zweckmässig ist, wenn die Merkmale des Anspruchs 3 verwirklicht sind. Dadurch wird eine Gegenüberstellung von SOLL- und IST-Leistung durchgeführt und im Falle einer Anzeigeeinrichtung gemäss Anspruch 4, dem Personal deutlich das Verhältnis vor Augen geführt. Die Anzeige kann bevorzugt sogar in der Form erfolgen, dass die Anzeigeeinrichtung eine bei der Über- und/ oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert ansprechende Alarmeinrichtung aufweist. Würde nämlich die Maschine im Betrieb nahe der maximal möglichen Giessleistung arbei- 'ten, so ist die Gefahr schlechter Qualität und von Ausschussware gegeben, wobei etwa durch Änderung des Anschnittes der Form, durch Erhöhen bzw. Vermindern des Giessdruckes od.dgl. Abhilfe geschaffen werden kann. Ist aber die Form schon länger einwandfrei in Betrieb, so können sich solche Überschreitungen aufgrund von Störungen, etwa an der Kolbeneinrichtung, ergeben. Für solche Fälle kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Unterbrecherschalter für den Betrieb der Maschine oder nur eines Teiles derselben (z. B. für den Antrieb der Kolbeneinrichtung) aufweisen. Aber auch das Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Schwellwertes kann von Interesse sein, um dem Bedienungspersonal die Möglichkeit zu geben, die Produktivität zu verbessern. Die Alarmeinrichtung kann dabei sowohl eine visuelle als auch eine akustische sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 9. Bei diesem Verfahren geht es in erster Linie darum, ein Formatmen zu verhindern, wie es dann auftritt, wenn die Giessleistung bzw. die damit zusammenhängende und im Sinne eines Auseinanderklaffens der Formhälften wirkenden Kraft gegenüber dem Schliessdruck überwiegt. Gerade gegen Ende der Formfüllphase wird die Giessleistung in erster Linie durch den Giessdruck bestimmt, da bei gefüllter Form die Kolbeneinrichtung fast keine Bewegung mehr auszuführen hat. In diesem Falle würde die IST-Giessleistung praktisch alleine durch den Druck bestimmt. Unabhängig davon aber, wie die Giessleistung bestimmt wird, lässt sich das Formatmen durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 9 vermeiden. Ein solches Verfahren kann mit Hilfe einer Druck- oder Spritzgiessmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 10 durchgeführt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles, wobei die

Fig. 1 eine Druckgiessmaschine mit einem Blockschaltbild für die Ermittlung und Errechnung sowie die Anzeige der IST-Giessleistung zeigt, wogegen die
Fig. 2 das an dem in Fig. 1 ersichtlichen Bildschirm dargestellten Diagramm in vergrössertem Massstabe und ergänzt veranschaulicht.

Eine Druckgiessmaschine 1 besitzt in üblicher Weise eine Giesskammer 2, in der ein Giesskolben 3 verschiebbar ist. Zur Steuerung der Bewegung des Giesskolbens 3 ist ein Giessantriebszylinder 4 vorgesehen, in dem ein Giessantriebskolben 5 durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in an sich bekannter Weise verschiebbar ist. Der Antriebskolben 5 ist mit dem Giesskolben 3 über eine verhältnismässig lange Kolbenstange 6 verbunden. So kann über eine Öffnung 35 eingefüllte Metallschmelze über einen Anschnitt 36 in den Hohlraum 37 zwischen fester und beweglicher Form 38 bzw. 39 eingeschossen werden.
Vor und hinter dem Antriebskolben 5 sind je ein Drucksensor 7, 8 als Druckgeber für den Differenzdruck zwischen den beiden Kolbenseiten im Antriebszylinder 4 angeordnet. Es versteht sich, dass damit der Einpressdruck des flüssigen Giessmaterials vor dem Giesskolben 3 bestimmt werden kann, und dass zur Bestimmung dieses Einpressdruckes auch andere Anordnungen einzelner oder mehrerer Drucksensoren möglich sind. So ist es denkbar, die Einpresskraft an der Kolbenstange 6 mit Hilfe eines einzigen Sensors, z. B. durch Dehnungsmessstreifen, zu messen.
Ferner ist an der Kolbenstange 6 ein etwa senkrecht zu ihrer Längsachse abstehender Arm 9 vorgesehen, der einen parallel zur Kolbenstange 6 verschiebbaren Teil 10 eines, beispielsweise kapazitiven Gebers 11 zur Messung des Weges der Kolbenstange 6 trägt. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Wegmessung möglich. Beispielsweise kann der verschiebbare Teil 10 eine verhältnismässig feine Skaleneinteilung aufweisen, der eine optische Leseeinrichtung als Inkrementalgeber gegenüberliegt. Ferner könnte der verschiebbare Teil 10 metallisch ausgebildet und mit Zähnen versehen sein, deren Bewegung induktiv zur Wegmessung verwendet wird. Schliesslich könnte auch die Kolbenstange 6 selbst mit Markierungen versehen sein bzw. solche an einer aus dem Zylinder 4 an der rechten Seite der Fig. 1 herausragenden Stange tragen.
Das Ausgangssignal des Weggebers 10, 11 wird einer ersten Rechenstufe v zugeführt, die auch das Ausgangssignal eines Zeitgebers in Form eines Taktgenerators 12 erhält. Die Rechenstufe v errechnet die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 und leitet ein entsprechendes Signal an eine zweite Rechenstufe X weiter. Die Rechenstufe X errechnet daraus und aus den Ausgangssignalen der direkt angeschlossenen Geber 7, 8 die IST-Giessleistung. Zur Berechnung dieser IST-Giessleistung sind bereits Formeln bekannt geworden, wobei im wesentlichen nach folgender Formel gerechnet wird:
wobei P_effdie IST-Giessleistung,

_VG die aus den Ausgangssignalen des Weggebers 10, 11 und des Taktgenerators 12 errechnete Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 während der dynamischen Formfüllphase,
Ap das aus den Ausgangssignalen der Drucksensoren 7, 8 gewonnene Differenzdrucksignal, und

k eine von den Dimensionen der Kolbenantriebsvorrichtung und der Giesskammer abhängige Konstante ist, die gegebenenfalls in der Formel auch weggelassen werden kann, obwohl ihre Verwendung aussagekräftigere Resultate ergibt und daher bevorzugt ist.
Praktisch stellt also die Rechenstufe X lediglich eine Multiplikationsstufe dar. Das Ausgangssignal dieser Rechenstufe X kann nun bevorzugt einer Komparatorstufe 13 zugeführt werden, die die IST-Leistung einem SOLL-Wert gegenüberstellt. Dieser SOLL-Wert entspricht der maximalen Giessleistung, wie später anhand der Fig. 2 noch erläutert wird, und wird mit Hilfe der Werte aus einem SOLL-Wertgeber S bestimmt. Dabei errechnet die Komparatorstufe 13, wieviel Prozent der Maximal-Leistung die IST-Leistung beträgt. Auch in der Stufe 13 wird daher im wesentlichen nur eine Multiplikation mit einem von der Maschine und dem Durchmesser des verwendeten Giesskolbens 3 abhängigen Faktor durchgeführt. Das dieser Multiplikation entsprechende Ausgangssignal entspricht dem Prozentsatz der IST-Giessleistung gegenüber der Maximal-Giessleistung. Es kann nun der Druckgiessmaschine 1 eine Anzeigeeinrichtung 14 in Form eines Geräteschrankes zugeordnet sein und das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 einem einfachen Zeigegerät 15, beispielsweise einem Galvanometergerät, zugeführt werden. Zweckmässig ist dabei die Schaltung so getroffen, dass das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 für eine vorbestimmte Zeit am Ausgang dieser Stufe 13 erhalten bleibt, so dass die Zeigerstellung des Zeigergerätes 15 während dieser vorbestimmten Zeit stabil ist. Zu diesem Zwekke kann an den Ausgang der Komparatorstufe 13 ein Speicher 16 angeschlossen sein.
Ausser der eben beschriebenen prozentuellen Anzeige ist es aber auch möglich, das aus der Rechenstufe X kommende, dem Maximalwert aus dem SOLL-Wertgeber S noch nicht gegenübergestellte Ausgangssignal unmittelbar zur Anzeige zu verwenden. Zu diesem Zwecke wird das Ausgangssignal der Rechenstufe X einem Koordinatenumformer 17 zugeführt, der anhand der Grösse des Ausgangssignales der Rechenstufe X die Koordinaten für die Horizontal- bzw. Vertikalablenkung eines Bildschirmgerätes 18 bildet. Das Signal des Koordinatenumformers 17 kann beispielsweise einfach dem Ablenksystem 19 des Bildschirmgerätes 18 zugeführt werden, um einen Lichtpunkt P_leff auf dem Bildschirm 18 in einer dem Ausgangssignal der Rechenstufe X entsprechenden Stellung zu plazieren.
Im einfachsten Falle kann der Bildschirm 18 ein aufgeklebtes Diagramm D tragen, so dass anhand der Stellung des Punktes Pfeif seine Lage gegenüber diesem Diagramm D sichtbar wird. Dieses Diagramm D ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstabe und unter Ergänzung im Hinblick auf die Erläuterung dargestellt.
Es ist aber ebenso möglich, das Diagramm D in den Bildschirm 18 einzublenden. Zu diesem Zwekke kann ein Speichermodul M (z. B. ein ROM oder ein Ram) vorgesehen sein, der das Diagramm D gespeichert enthält. Selbstverständlich ist die Anwendung anderer bekannter Einblendtechniken ebenso möglich. Um den Anzeigeschrank 14 verschiedenen Druck- und/oder Spritzgussmaschinen zuordnen zu können, die unterschiedliche Betriebskennwerte und daher auch unterschiedliche Diagramme besitzen, kann mit Hilfe zweier Einstellknöpfe 20 (gegebenenfalls auch mit Hilfe von Zahlentasten) der Winkel und der Verlauf der die maximale Giessleistung eingrenzenden Linie L verändert werden.
Eine Umformer- bzw. Speicherstufe 21 kann an den Ausgang des Koordinatenumformers 17 angeschlossen sein, um den Punkt P_leff im richtigen Verhältnis zu dem vom Modul M gelieferten Diagramm D bzw. für eine längere Dauer aufzeichnen zu können. Der Ausgang dieser Stufe 21 mag dabei nicht nur mit dem Ablenksystem 19, sondern mit der Bildröhre 22 selbst, z. B. über den Modul M, verbunden sein, wobei die Röhre 22 nach Art einer Fernsehröhre betrieben wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei Röhren für einen gemeinsamen Bildschirm 18 vorzusehen, wobei die eine Röhre das Diagramm D, die andere den Punkt P_leff liefert. Es versteht sich, dass auch andere Einblendtechniken bekannter Art angewendet werden können.
Aus der Lage des Punktes P_feif relativ zum Diagramm D lässt sich zwar bereits das Verhältnis der IST-Giessleistung zur maximalen SOLL-Giessleistung ablesen bzw. abschätzen, doch mag es erwünscht sein, am Bildschirm 18 auch den genauen Prozentwert ablesen zu können. Hierzu ist das Signal aus der Komparatorstufe 13 nötig, das beispielsweise einem Charaktergenerator C bekannter Bauart zuleitbar ist, dessen Ausgang mit der Bildröhre 22 entweder unmittelbar oder über den Modul M verbunden ist. Mit Hilfe des Charaktergenerators C werden an einem vorbestimmten Ort des Bildschirmes 18, insbesondere im rechten oberen Eck desselben, die dem Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 entsprechenden Prozentangaben angezeigt, wie dies anhand des Ziffernfeldes 23 dargestellt ist.
Da die Information über die IST-Giessleistung besonders für den Beginn einer Giessteilproduktion von Bedeutung ist und später möglicherweise andere graphische Darstellungen von Interesse sind, anderseits aber ein eigenes Anzeigegerät und insbesondere ein gesonderter Bildschirm für jede graphische Darstellung zu teuer sein mag, ist vorzugsweise eine Umschalteinrichtung 24 vorgesehen, mit deren Hilfe wenigstens das Bildschirmgerät 18 (gegebenenfalls auch das Zeigergerät 15) an zu mindest eine zweite, ein anzuzeigendes Signal führende Leitung 25 anschliessbar ist. Die Leitung 25 ist eine Ausgangsleitung aus der Rechenstufe v und führt daher das Geschwindigkeitssignal für den Giesskolben 3. Bekanntlich ist die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 eine wichtige Betriebskenngrösse, die in einer Umform- und Speicherstufe 26 so aufbereitet werden kann, dass an den Bildschirm 18 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes bei jedem Schuss lieferbar ist. Zweckmässig ist auch die Stufe 21 als Speicherstufe ausgebildet, so dass nach jedem Schuss durch Betätigen eines Schalters 27 sowohl das eine, als auch das andere Diagramm auf den Bildschirm 18 gebracht werden kann. Hierzu ist ein Betätigungsknopf 28 vorgesehen, der auf nicht dargestellte, an sich bekannte Weise zweckmässig in der gegen die Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder gedrückten, aus Fig. 1 ersichtlichen Lage verrastbar ist. Durch Lösen der Rast kehrt der Betätigungsknopf 28 in seine Normalstellung zurück, in der die Röhre 22 mit der Leitung 25 verbunden ist. Der Betätigungsknopf 28 mag beispielsweise mit einer schrägen Nockenfläche 29 verbunden sein, durch die der Schalter 27 betätigbar ist.
Fig. 1 zeigt aber auch eine weitere Anzeigemöglichkeit. Falls nämlich der Punkt Plaff zu nahe an die die Maximalleistung begrenzende Linie L rückt, ist die Gefahr einer Qualitätsverschlechterung gegeben. Es ist daher von Interesse, wenn das Bedienungspersonal auf diesen Vorgang besonders aufmerksam gemacht wird. Zu diesem Zweck ist eine Alarmanzeige 30 vorgesehen, die als optischer und/oder akustischer Signalgeber ausgebildet sein kann. Für den Fall, dass der Punkt P_leff zu nahe an die Linie L rückt und dabei einen (einer parallel zur Linie L verlaufenden Linie entsprechenden) SOLL-Wert überschreitet, mag dies am Ausgang eines Schwellwertgebers 31 ein Signal auslösen, das die Alarmanzeige 30 einschaltet. Da es sich, wie gesagt, bei diesem Schwellwert um eine parallel zur Linie L des Diagrammes und zwar an der dem Nullpunkt desselben zugewandten Seite der Linie L verlaufende SOLL-Wertlinie handelt, ist der Schwellwertgeber 31 selbstverständlich nicht etwa ein blosser Schwellwertschalter nach Art eines Schmitt-Triggers. Um diesen Schwellwertgeber 31 an die Betriebsbedürfnisse anpassen zu können, kann eine Einstelleinrichtung 32 vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Einstelleinrichtung 32 lässt sich der Abstand der die maximale Giessleistung begrenzenden Linie L (vgl. Fig. 2) von der den Schwellwert des Schwellwertgebers 31 bestimmenden Linie 33 verstellen.
Ebenso ist es möglich, eine weitere Schwellwertstufe mit dem Ausgang der Komparatorstufe 13 zu verbinden, wodurch ein unterer Schwellwert festgelegt wird. Die weitere Schwellwertstufe kann dann mit der Alarmanzeige 30 oder einer weiteren Alarmanzeige verbunden sein, um ein Unterschreiten einer vorbestimmten Minimalleistung anzuzeigen und das Bedienungspersonal darauf aufmerksam zu machen, dass die Maschine 1 nicht optimal ausgenützt ist. Ebenso wie es Schwellwertschalter mit einem oberen und einem unteren Schaltpunkt gibt, kann aber ein einziger Schwellwertgeber 3 die obere Schwellwertlinie 33 sowie auch eine untere, zur Linie 33 gegen den Nullpunkt des Diagrammes D zu verschobene Parallellinie definieren. Bei Ausführung der Erfindung mag also für die untere Schwellwertlinie eine zusätzliche Alarmanzeige vorgesehen sein, es können aber auch einzelne Anzeigegeräte 15, 18 oder 30 gewünschtenfalls weggelassen werden.
Am Bildschirm 18 kann das Diagramm D einfach zusammen mit dem Punkt P_leff dargestellt sein, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Es können aber auch zusätzliche, das Verständnis erleichternde Linien dargestellt werden, wie dies nun anhand der Fig. 2 beschrieben wird.
Für eine bestimmte Druckgussmaschine 1 ergibt sich eine vorbestimmte Neigung und Lage der die Maximalleistung anzeigenden Linie L, da der maximale Druck P_CMmax ebenso gegeben ist, wie der durch den Giesskolben 3 (Fig. 1) zu bewältigende maximale Volumenstrom als Funktion der Geschwindigkeit des Giesskolbens 3. Für verschiedene Druckgussmaschinen mag es daher erwünscht sein, die Linie L anzupassen, um einen einzigen Anzeigeschrank 14 für verschiedene Maschinen verwenden zu können. Dies ist der Grund, weshalb die Verstellknöpfe 20 (Fig. 1) oder eine analoge Verstelleinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe praktisch die Punkte Pc_Mmax und Q_Mm entlang ihrer Diagrammachsen verschoben werden können. Damit lässt sich Lage und Neigung der Linie L verändern. Am einfachsten erfolgt dies so, dass die genannten Punkte nicht unmittelbar über die Knöpfe 20 verstellt werden, sondern eigentlich (in einem dem Diagramm D entsprechenden Diagramm des Druckens des Druckmediums P_jstat für den Antrieb des Giesskolbens 3 und dessen Geschwindigkeit v) durch Verstellen der Punkte P_jstat und v, die ja leichter vorgebbar sind, worauf die entsprechenden Punkte P_CMmax und Q_Mmax in einer mit den Knöpfen 20 verbundenen Rechenstufe (nicht dargestellt, z. B. auch der Rechenstufe X oder einen anderen der dargestellten Stufen) bestimmt werden. Dies kann sogar automatisch - also ohne die Verstellknöpfe 20 - so erfolgen, dass ein Drucksensor für den Druckmediumdruck, z. B. für das im Akkumulator vorhandene Inertgas, vorgesehen ist, dessen Ausgang unmittelbar mit dieser Rechenstufe verbunden ist, so dass eine Änderung des Akkumulatordruckes automatisch zu einer Anpassung des Diagrammes D führt. Dabei ist selbstverständlich, dass zusätzlich oder alternativ zum Diagramm D das erwähnte, an sich ähnliche Diagramm mit den Punkten Plstat und v angezeigt bzw. dargestellt werden könnte, doch ist seine Aussagekraft mangels ausreichender Berücksichtigung der tatsächlichen Gegebenheiten, weniger stark. Ausserdem wäre es aber auch denkbar, dass unterschiedliche Giesskammern 2 bzw. Giesskolben 3 mit einer Code-Markierung (z. B. verschieden grosse Ausnehmungen, Kontaktbrükken oder optisch lesbare Markierungen) versehen sind, durch die mit Hilfe entsprechender Code-Abtaster die jeweiligen Daten beim Wechsel von Giesskammer 2 und Giesskolben 3 automatisch eingegeben werden. Solche Code-Markierungen werden auf verschiedenen Gebieten der Technik, z. B. in der Photographie an Filmkassetten, verwendet und sind daher an sich bekannt.
Wird nun in ein solches, entsprechend Fig. 1 nur die Linie L aufweisendes Diagramm der Punkt P_leff eingesetzt, so ergibt eine vom Nullpunkt zum Betriebspunkt P_leff gezogene und hierüber hinaus zur Linie L verlängerte Linie W, die sogenannte Form-Widerstandslinie, den maximalen Betriebspunkt P_lmax, der der hundertprozentigen Leistung entspricht. Genauer gesagt, ist es ein zu den Achsen des Diagrammes von dem durch die Formwiderstandslinie W gefundenen Punkt P_lmax gezogenes Rechteck R, dessen Fläche der maximalen Giessleistung entspricht. Dagegen entspricht der IST-Giessleistung ein Rechteck r, das vom Betriebspunkt P_laff zu den Achsen des Diagrammes gezogen ist. Daher entspricht die am Zeigergerät 15 bzw. im Anzeigefeld 23 der Fig. 1 ersichtliche Anzeige dem Verhältnis der beiden Rechtecke R r, ausgedrückt in Prozenten. Gewünschtenfalls kann also am Bildschirm 18 der Fig. 1 auch die Formwiderstandslinie W, allenfalls auch das Rechteck r und/oder das Rechteck R oder der effektive Betriebsdruck PcMeff bzw. der effektive Volumenstrom QMeff angezeigt werden.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich; so können einzelne der anhand der Fig. 1 beschriebenen Stufen oder ein Grossteil davon in einem Prozessrechner 34 (strich-punktiert angedeutet), z. B. in einem Mikroprozessor, untergebracht bzw. von ihm gebildet sein. Dies ist um so vorteilhafter, als besonders in den Stufen X, 13, 17 und gegebenenfalls auch 31 Rechenoperationen durchzuführen sein werden. Gleichgültig, wie die Anzeigeeinrichtung 14 ausgeführt ist, ergibt sich dadurch die Möglichkeit, Qualitätsverschlechterungen rechtzeitig zu verhindern und die Maschine 1 dennoch mit hoher Produktivität zu betreiben.
Wie bereits erwähnt, kann die aus Fig. 1 ersichtliche Schaltung auch zu Steuerzwecken herangezogen werden, etwa indem an den Ausgang der Schwellwertstufe 31 ein Unterbrecherschalter zum Abschalten der Druckgussmaschine 1 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann mit Sicherheit schlechte Qualität verhindert werden, ohne auf die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals angewiesen zu sein. Ebenso wäre es denkbar, lediglich den Antrieb für den Giesskolben 3 zu unterbrechen. Eine weitere Möglichkeit der Auswertung besteht darin, das Ausgangssignal der Rechenstufe X mit einem der Schliesskraft der Maschine 1 entsprechenden Signal gegenüberzustellen, um so ein sog. Formatmen rechtzeitig zu erkennen. Im Prinzip kann an eine derartige Vergleichsstufe eine der Alarmanzeige 30 entsprechende Schaltung mit einem Schwellwertgeber angeschlossen sein und/oder eine Abschalteinrichtung für die Maschine 1 für den Fall, dass die Gefahr eines Formatmens, d. h. eines leichten Auseinanderklaffens der Formhälften 38, 39 besteht.
Auch eine automatische Regelung des Akkumulatordruckes in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Rechenstufe X ist denkbar. Ferner kann die erwähnte Code-Markierung an Giesskammer und/oder Giesskolben auch unabhängig von der IST-Leistungsauswertung bzw. zur Eingabe verschiedener Daten vorteilhaft sein, beispielsweise zur Schussregelung. Für die Anzeige können selbstverständlich die verschiedensten Anzeigevorrichtungen, z. B. auch Flüssigkeitskristalle oder Leuchtdioden, verwendet werden.

Claims

1. Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einem Druckgeber für den Einpressdruck und einem Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Geber (7-12) mit einer Rechenstufe (X) zur Errechnung der IST-Giessleistung verbunden sind, und dass der Ausgang der Rechenstufe (X) mit einer Auswerteeinrichtung (14) verbunden ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenstufe (X) zur Errechnung der IST-Giessleistung unter Berücksichtigung des Giessmaterialdruckes (P_cM) und des durch die Kolbeneinrichtung verursachten Volumenstromes (Qi,) des Giessmaterials in Einheiten des Volumens pro Zeiteinheit, ausgebildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal in Rechenstufe (X) dem einen Eingang einer Komparatorstufe (13) zuführbar ist, in der ein Vergleich mit einem SOLL-Wert (P_imax) für die Maximal-Giessleistung durchführbar ist, dass an den Ausgang der Komparatorstufe (13), vorzugsweise über einen Speicher (16), die Auswerteeinrichtung (14) angeschlossen ist und dass zweckmässig der SOLL-Wert (P_1max) mit Hilfe eines SOLL-Wertgebers (S) auf die die Maximumleistung begrenzende Linie (L) errechenbar ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mindestens eine Anzeigeeinrichtung (14) aufweist und dass vorzugsweise die Anzeigeeinrichtung (14) eine bei Über- und/oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert ansprechende Alarmeinrichtung (30) aufweist und/oder die Anzeigeeinrichtung (14) ein Bildschirmgerät (18) aufweist, auf dessen Bildschirm, insbesondere mit Hilfe eines Speichermoduls (M), ein SOLL-Leistungsdiagramm (D) darstellbar ist, und dass das Ausgangssignal der Komparatorstufe (13) dem Bildschirmgerät (18), gegebenenfalls über einen Koordinatenumformer (17), z. B. auch über einen Charaktergenerator (C), zuführbar ist, beziehungsweise dass eine Umschalteinrichtung (24) für den wahlweisen Anschluss wenigstens einer Anzeigeeinrichtung (15, 18, 30), insbesondere des Bildschirmgerätes (18), an zumindest eine zweite, ein anzuzeigendes Signal führende Leitung (25), vorgesehen ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Rechenstufe (X), vorzugsweise auch die Komparatorstufe (13), in einem Prozessrechner (34), z. B. einem Mikroprozessor, enthalten ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Rechenstufe (X) ausser mit dem Druckgeber (7, 8) mit den Ausgängen eines Weggebers (10, 11) und eines Zeitgebers (12) als Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung (3-6) verbunden ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung eine Abschalteinrichtung wenigstens für den Giesskolbenantrieb, gegebenenfalls für die ganze Maschine, aufweist, durch die der Betrieb bei Über- und/oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert unterbrechbar ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Druckregler für einen Akkumulator aufweist.

9. Verfahren zum Betrieb einer Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer aus zwei Formhälften bestehenden und während des Füllvorganges mit einem vorbestimmten Schliessdruck zusammengehaltenen Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmaterials von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung des Formatmens eine Gegenüberstellung zwischen einem dem Schliessdruck entsprechenden Signal und einem die IST-Giessleistung bestimmenden Signal vorgenommen und anschliessend ausgewertet wird.

10. Druck- oder Spritzgiessmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einer Einrichtung, die ein die tatsächliche Giessleistung der Maschine determinierendes Signal liefert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichsstufe vorgesehen ist, der ein dem Schliessdruck entsprechendes Signal sowie das die Giessleistung bestimmende Signal zuführbar ist, dass an diese Vergleichsstufe eine Auswerteeinrichtung (30) angeschlossen ist, und dass vorzugsweise die Auswerteeinrichtung eine Steuereinrichtung der Maschine umfasst.