JP5369107B2 - 射出成形システムの測定装置 - Google Patents

Description

本発明は射出成形システム内の１つ又は複数の圧力及び／又は温度を測定する測定装置に関し、前記装置は、ベースプレートと、キャビティの少なくとも一部がある少なくとも１つの金型インサートとを備え、ベースプレート及び金型インサートは、少なくとも１つの共通の分離表面上で、さらに圧力及び／又は温度を検出する金型インサート内の少なくとも１つのセンサ上で離型可能な方法で相互に支えられていて、測定データをベースプレートから評価装置に送信することができる。特に、測定装置は、射出成形プロセスを制御するためにデータを提供することを意図とする。

射出成形技術では、冒頭に述べたような測定装置が日常的に使用される。金型インサートからベースプレート内への接続を必要とするセンサのリード線で、問題に遭遇する。これらの２つの装置部品を相互から分離すると、リード線が損傷するか、センサ側から外れることがあり、したがってセンサを交換しなければならない。このような損傷を修理することは非常に費用がかかる。

既知の解決法がＤＥ１０２００４０４３４４３Ｂ３に記載されている。この特許は、ベースプレートを金型インサートと組み合わせると相互に係合する共通の分離表面上の結合要素を使用する。面倒な洗浄を伴う汚染の危険、さらに金型を開く場合に、少なくとも１つの側で金型装置部品から突出する両方の結合部分が損傷する危険があることが、この構成の欠点である。さらに、組み立て中に結合部分を損傷しないように、非常に厳密に閉じることが必要である。また、記載された測定装置は、結合部分の装着部位の自由な選択を制限する。というのは、結合部分の係合は常に同じ方向で実行しなければならないからである。

ＤＥ１０２００４０４３４４３Ｂ３

評価装置への測定データの送信を保証し、金型が分解された状態である場合にも汚染及び損傷から保護された、冒頭で述べたタイプの測定装置を提供することが、本発明の目的である。

多くの場合、例えば小さいキャビティを有する射出成形システムでは、大きすぎる及び／又は高価すぎるので、測定データを送信するために測定装置内で市販の要素を使用することができない。

本発明の目的は、独立請求項の特徴によって達成されている。好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。

本発明の根底にある概念は、相互に対向する共通の分離表面上の両側に、基本的に平面であり、力を入れずに分離することができる測定データ送信用の送信器モジュール及び受信モジュールを取り付けることである。

力を入れずに送信器モジュールと受信モジュールを相互から分離することが可能であるので、これらのモジュールは他の方法では動作中に加えられ、これらのモジュールの早期の損傷につながり得る力、特に横力を受けない。また、モジュールの平面性は、これらのモジュールが係合せず、それにより相互に損傷しないことを保証する。平面性の別の利点は、平面の表面が容易に清浄さを維持し、努力せずに洗浄できることである。モジュールは分離中は決して引っ張られないので、その装着要素に、及びいかなる場合もそれに接続されたケーブルに作用する力がない。

本発明の測定装置の別の利点は、２つの金型構成部品、つまりベースプレートと金型インサートの分離方向に対して任意の所望の方向を有する面に、モジュールを配置できることである。特に、分離面は動作方向にすることができる。対照的に、上述した先行技術の装置は、動作方向に直角である面に配置しなければならず、これは相当な制約である。

以下では、図面に関して本発明をさらに詳細に説明する。

本発明による測定装置の概略断面図を示す。 分離表面の３つの異なる構成の一つで本発明の測定装置の概略断面図を示す。 分離表面の３つの異なる構成の一つで本発明の測定装置の概略断面図を示す。 分離表面の３つの異なる構成の一つで本発明の測定装置の概略断面図を示す。 本発明による測定装置の閉じた状態の点接触部として実現された送信器モジュールと受信モジュールの分離表面の領域の概略断面図である。 本発明による測定装置の開いた状態の点接触部として実現された送信器モジュールと受信モジュールの分離表面の領域の概略断面図である。 本発明による測定装置では閉じた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 本発明による測定装置では開いた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 本発明による測定装置では閉じた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 本発明による測定装置では開いた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 本発明による測定装置では閉じた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 本発明による測定装置では開いた状態で各々その３つの異なる実施形態の詳細図を示す。 延長部を備えたセンサの概略図を示し、延長部は両側に固定された点接触部を備えるセンサと一体である。 延長部を備えたセンサの概略図を示し、延長部は、延長部の端部に点接触部を備えるセンサと一体である。 点接触部を供えたセンサ及び延長部を有する本発明による測定装置の概略図を示す。 幾つかのセンサを有する本発明による測定装置の概略図を示す。 幾つかの点接触部がある送信器モジュール及び受信モジュールの概略図を示す。 センサが突き出しピンの背後に配置された本発明による測定装置の概略図を示す。

参照番号は全ての図面で同じである。

図１は、ベースプレート２及びキャビティ５の少なくとも一部がある金型インサートを備える射出成形システム１の一部の部分的アセンブリを示す。ベースプレート２及び金型インサート３は、動作方向２０に相互から離型可能であり、少なくとも１つの共通の分離表面６を有する。金型インサート３内には、例えばキャビティ５内の圧力及び／又は温度などの測定データを検出するセンサ７が取り付けられる。特に、センサ７は圧電式センサ又は熱電対とすることができる。金型インサート６内の送信器モジュール８は、分離表面６上でセンサ７と電気的に接続される。ベースプレート２内には、これも分離表面６上で送信器モジュール８の反対側に受信モジュール９が取り付けられ、それにより送信器モジュール８はセンサ７によって取得された測定データを受信モジュール９に送信することができる。受信モジュール９はコネクタ１０に電気的に接続され、それは測定データを分析する評価装置（図示せず）に接続することができる。

特に、射出成形システム１は幾つかのベースプレート１を備え、必要に応じてそれぞれが相互に対向して配置された送信器モジュール８及び受信モジュール９を含む共通の分離表面６を有する幾つかの金型インサート３も備えることができる。

本発明によれば、送信器モジュール８及び受信モジュール９は基本的に平面であり、相互に係合せず、相互に取り付けられない。これらはせいぜい、並んで配置され、相互に接触する程度である。この方法で、力を加えずに相互から分離することができる。特に、分離表面６に沿って接線方向に押すこともできる。このような力を入れない分離は、分離表面６上で射出成形システム１の構成部品２、３を開閉する間に磨耗を防止する。とりわけ、これによって任意の可能な分離表面６上でモジュール８、９の装着部位を制限なく選択することができる。各々のケースで、測定信号を金型インサート３からベースプレート２に送信することができる。

図２ａに実際に示されるように、送信器モジュール８及び受信モジュール９は、ベースプレート２から金型インサート３を分離する動作方向２０に直角である分離表面６にも配置することができる。あるいは、これらのモジュール８、９は図２ｂに示すように、動作方向２０に平行でもよい。さらに、分離表面６は図２ｃに描かれるように、キャビティ５が形成された表面上に位置決めすることができる。この構成で、分離表面６上のモジュール８、９は、成形品を取り出す度にその間に相互から外され、その後に再び一緒にされる。

特に、送信器モジュール及び受信モジュール９は、例えば近距離場遠隔測定法によって測定データの無線送信を可能にする放出モジュール１１及び感知モジュール１２として構築することもできる。そのために、放出モジュール１１は感知モジュール１２によって無線で電力を与えるか、バッテリによって電気を供給することができる。特に、放出モジュール１１及び感知モジュール１２を気密封止することができる。これは、洗浄を容易にし、汚染物質の侵入を回避する。

測定データが動作する部品上の送信器モジュールから遠隔測定法によって静止部品内の対向する受信モジュールへと送信される例えばホィールなどの回転するシステムとは対照的に、本発明による測定装置内で測定する間、送信器モジュール８と受信モジュール９の間に相対運動は発生しない。測定中に、ベースプレート及び金型インサートは常に不動状態で相互に寄りかかっている。したがって、送信器モジュール及び受信モジュールにさらに経済的な構成部品を使用することができる。

放出モジュール１１は、構成データを記憶する不揮発性メモリを備えることができることが好ましい。

代替実施形態では、測定データは点接触部１３を介して送信モジュール８から受信モジュール９へと送信することができ、前記モジュール８、９の一方は固定された接触部１４を備え、他方はばね接触部１６を備える。図３ａは、分離表面６上で固定接触部１４及びばね接触部１６が閉じた状態（３ａ）及び中心部分が開いた状態（３ｂ）で形成された送信モジュール８及び受信モジュール９の可能な実施形態を示す。送信モジュール８及び受信モジュール９内で接触部１４と１６を相互に交換できることを指摘しておかねばならない。

中心に位置決めされた固定接触部１４及びばね接触部１６それぞれ以外に、送信モジュール８と受信モジュール９は基本的に同一である。これらはねじ付きリング１７によって構成部品２、３に取り付けることができる。測定データを送信する線２１は、モジュール８、９の各々から延在することができる。線は、センサ７へ、コネクタ１０へ、又は別のモジュール８、９へと通じることができる。

固定接触部１４は、動作する部品を有さず、ばね接触部１６はばね１５を備える。この固定接触部１４は受信モジュール９内に形成することが好ましい。

固定接触部１４は、その前面が分離表面６上にある状態で配置され、モジュールに取り付けられた線２１に電気的に接続された固定金属表面を備える。この金属表面は絶縁され、それにより内部にモジュール８又は９が設置された構成部品２又は３に電気的に接触しない。

ばね接触部１６を送信器モジュール８内に形成することが好ましい。この動作する接触部は基本的に固定接触部と同一であるが、固定金属表面ではなく可動表面が形成される。ばね１５は、この可動表面に、分離表面６に対して直角の方向に固定接触部１４に向かってばね力を加える。この力は、分離表面上の固定接触部１４の対向するこの固定金属表面に点接触部１３が常に確立されることを保証する。開いた状態を示す図３ｂから、固定接触部１４が隔置された場合に、ばね力によりばね接触部１６が分離表面６から突出することが分かる。測定の連鎖はこの位置で中断され、データを送信することができない。本発明の測定装置内で、２つの構成部品２、３が相互に寄りかかり、ばね接触部１６がもはや分離表面６から突出していない。

図３ｃ及び図３ｄも、固定接触部１４及びばね接触部１６を含む部分を示す。

図３ｅ及び図３ｆ、さらに図３ｇ及び図３ｈは代替構成を示し、その全てでばね１５がばね接触部１６を直接形成する。図３ｅ及び図３ｇは閉じた状態を示し、図３ｇ及び図３ｇは対応する開いた状態を示す。開いた状態は、ばね接触部１６が分離表面６から突出するばねの効果を実際に示す。これらのばねは、動作方向２０が分離表面６に平行である図２ｂによる用途に適切であるという利点を有する。

図４ａに描かれた別の実施形態では、センサ７自体がばね接触部１６を備える。このばね接触部１６はこれで、送信器モジュール８として直接機能することができる。距離を乗り越えるために、センサ７は、少なくとも個々の固定接触部１４を有する所望の長さの電気延長接続部１８で延長することができる。この電気延長接続部１８は、記載された送信器モジュール８として機能するようにその他方端に形成することができ、固定接触部１４又はばね接触部１６を備えることができる。これは、センサの装着を容易にする。というのは、この構成では単にこれを対応するボアに導入すればよく、電気延長接続部１８の取り付けによってその後ろ側がその位置に固定されるからである。図４ａ及び図４ｂによるこの構成で、送信器モジュール８は延長センサ７である。

あるいは図４ｂに描かれるように、センサ７は電気延長接続部１８と一体とすることもでき、これも装着を容易にする。固定接触部１４の前面は完全に平面であるので、使用者は所望に応じて装着中に電気延長接続部１８の長さを必要な量まで短縮することができる。これはツールを開発する一方で、方針を単純化する。

図５は、図４ａに描かれたようなセンサを装着状態で示す。

本発明による別の測定装置が、図６に示されている。この構成では、送信器モジュール８及び受信モジュール９が各々、点接触部１３を備え、それにより幾つかのセンサ７の測定信号を単一の送信器モジュール８を介して単一の受信モジュール９に送信することができる。したがって、幾つかの線２１が受信モジュール９からコネクタ１０へと延在する。

図７は、自身内に配置された幾つかの点接触部１３を有する送信器モジュール８及び受信モジュール９を示す。言うまでもなく、様々なセンサ又はプローブによって測定データを同時に送信するために、幾つかの放出モジュール１１及び幾つかの感知モジュール１２も、この同じ部位に配置することができる。

ベースプレート２に対して動く、特に周期的に動くか回転する金型インサート３上に、送信器モジュール８を配置することも可能である。測定装置は、送信器モジュール８及び受信モジュール９が相互に面している場合、いつでも測定データを送信することができる。特に、送信器モジュール８及び受信モジュール９の位置が相互に厳密に対向している必要はない。遠隔測定法による、又は点接触部によるデータ送信の可能性は両方とも、データ送信を妨害したり、構成部品の１つに損傷を引き起こしたりすることなく、横方向のわずかな変位を可能にする。

例えば６０°又は９０°毎に作業が実行されるダイヤル機械の場合、様々な作業割型にセンサを設けることができ、したがって送信器モジュール８を設けることができ、これは次に単一の受信モジュール９に交互に代わる代わる接触する。これは例えば、金型インサート３とベースプレート２の間の周期的な動作又は旋回によって達成される。送信器モジュール８が受信モジュール９に対向して位置するとすぐに、測定及びデータ送信を開始することができる。４段階プロセスの一例は以下の通りになる。つまり、（１）構成部品を挿入し、（２）青を注入し、（３）緑を注入し、（２）２色の部品、例えば歯ブラシを排出する。ステップ（２）及び（３）で圧力を測定し、プロセス制御のために送信する。

図８は排出機構の一部を描いている。図８から見られるように、送信器モジュール８及び受信モジュール９を、完成部品を排出するために作業する射出成形システムの排出機構にも装着することができる。特に、センサ７を突き出しピン１９の背後に配置することができる。

多くの用途で、測定装置は、高度に絶縁した状態で射出成形システム１の反対側に取り付けられた１つの測定線しか使用しないことに留意されたい。接地リード線はツールを介して直接にすることができる。これは、測定装置を極めて単純化し、ひいては低価格化をもたらす。例えば温度測定のために２つの線が必要である場合、送信器モジュール８及び受信モジュール９も幾つかの線を相互に接続するか、遠隔測定法によって幾つかのデータを同時に送信することができる。

１ 射出成形システム
２ ベースプレート
３ 金型インサート
５ キャビティ
６ 分離表面
７ センサ
８ 送信器モジュール
９ 受信モジュール
１０ コネクタ
１１ 放出モジュール
１２ 感知モジュール
１３ 点接触部
１４ 固定接触部
１５ ばね
１６ ばね接触部
１７ ねじ付きリング
１８ 電気延長接続部
１９ 突き出しピン
２０ 動作方向
２１ 線

Claims (17)

1. 射出成形システム内の１つ又は複数の圧力及び／温度を測定する測定装置であって、
   前記装置が、ベースプレート（２）と、キャビティ（５）の少なくとも一部がある少なくとも１つの金型インサート（３）とを備え、
   前記ベースプレート（２）及び前記金型インサート（３）が、少なくとも１つの共通の分離表面（６）上で、離型可能な方法で相互に寄りかかり、前記センサ（７）に電気的に接続された前記分離表面（６）上の前記金型インサート（３）内の送信器モジュール（８）と、前記分離表面（６）上の前記ベースプレート（２）内で前記送信器モジュール（８）に対向する受信モジュール（９）と、を有し、
   前記装置が、圧力及び／又は温度を検出する前記金型インサート（３）内の少なくとも１つのセンサ（７）をさらに備え、
   測定データを前記送信器モジュール（８）から前記受信モジュール（９）に、及び前記受信モジュール（９）に電気的に接続された評価装置に送信することができる測定装置であり、前記分離表面（６）上の前記送信器モジュール（８）及び前記受信モジュール（９）が閉じた状態で平面であり、力を入れずに分離できることを特徴とする測定装置。
2. 射出成形システム内の１つ又は複数の圧力及び／温度を測定する測定装置であって、
   前記装置が、ベースプレート（２）と、キャビティ（５）の少なくとも一部がある少なくとも１つの金型インサート（３）とを備え、
   前記ベースプレート（２）及び前記金型インサート（３）が、少なくとも１つの共通の分離表面（６）上で、離型可能な方法で相互に寄りかかり、前記センサ（７）に電気的に接続された前記分離表面（６）上の前記金型インサート（３）内の送信器モジュール（８）と、前記分離表面（６）上の前記ベースプレート（２）内で前記送信器モジュール（８）に対向する受信モジュール（９）と、を有し、
   前記装置が、圧力及び／又は温度を検出する前記金型インサート（３）内の少なくとも１つのセンサ（７）をさらに備え、
   測定データを前記送信器モジュール（８）から前記受信モジュール（９）に、及び前記受信モジュール（９）に電気的に接続された評価装置に送信することができる測定装置であり、前記送信器モジュール（８）及び前記受信モジュール（９）が、閉じた状態で互いに少なくとも１つの点接触部（１３）によって測定データを送信でき、力を入れずに分離できることを特徴とする測定装置。
3. 前記点接触部（１３）が、一方側でばね（１５）によって前記分離表面（６）に直角に他方の点接触部に力を加えるばね接触部（１６）であり、他方側では可動部品がない固定接触部（１４）であることを特徴とする、請求項２に記載の測定装置。
4. 前記センサ（７）が、前記送信器モジュール（８）と直接、又は剛性の電気延長接続部（１８）によって電気的に接触する点接触部（１３）を備えることを特徴とする、請求項２又は３のいずれか１項に記載の測定装置。
5. 前記測定データを無線送信するために、前記送信器モジュール（８）が放出モジュール（１１）であり、前記受信モジュール（９）が感知モジュール（１２）であることを特徴とする、請求項１に記載の測定装置。
6. 前記放出モジュール（１１）及び前記感知モジュール（１２）が、近距離場遠隔測定法によって測定データを送信することを特徴とする、請求項５に記載の測定装置。
7. 前記放出モジュール（１１）がバッテリを備え、又は前記感知モジュール（１２）によって無線で電気を供給されることを特徴とする、請求項５又は６のいずれか１項に記載の測定装置。
8. 前記放出モジュール（１１）及び前記感知モジュール（１２）が気密封止されることを特徴とする、請求項５から７までのいずれか１項に記載の測定装置。
9. 前記放出モジュール（１１）が、構成データを記憶する不揮発性メモリを備えることを特徴とする、請求項５から８までのいずれか１項に記載の測定装置。
10. 前記センサ（７）が圧電ツール内圧センサ又は熱電対であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の測定装置。
11. 前記送信器モジュール（８）が幾つかのセンサ（７）に電気的に接続され、幾つかのセンサ（７）の信号を前記受信モジュール（９）に同時に送信できることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の測定装置。
12. 前記測定装置は、各々が少なくとも１つのセンサ（７）に電気的に接続された幾つかの送信器モジュール（８）を備えることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の測定装置。
13. ２つ以上の送信器モジュール（８）が各々単一の受信モジュール（９）に割り当てられ、測定データを検出し、送信するために、前記送信器モジュール（８）が前記受信モジュールに対向して交互に代わる代わる位置するような方法で、前記ベースプレート（２）が前記金型インサート（３）に対して動作可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の測定装置。
14. 前記金型インサート（３）が、周期的に動作可能又は回転可能な方法で前記ベースプレート（２）に対向して配置されることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の測定装置。
15. 前記センサ（７）、前記送信器モジュール（８）及び前記受信モジュール（９）が、完成した形成部品を前記射出成形システムから排出する働きをする排出機構（１９）内に位置決めされることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の測定装置。
16. 前記分離表面（６）が、前記金型インサート（３）と前記ベースプレート（２）を分離する動作方向（２０）に対して直角であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の測定装置。
17. 前記分離表面（６）が、前記金型インサート（３）と前記ベースプレート（２）を分離する動作方向（２０）に平行であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の測定装置。
    

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