WO2019158339A1

WO2019158339A1 - Drucksensor

Info

Publication number: WO2019158339A1
Application number: PCT/EP2019/051796
Authority: WO
Inventors: Tanja Hatt
Original assignee: Kistler Holding Ag
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-08-22
Also published as: US20210031425A1; EP3752336A1; JP2021513661A; CN111712367A

Abstract

Der erfindungsgemässe Drucksensor kann von einer Druckmessseite her in ein Formteil, wie beispielsweise ein Spritzgiesswerkzeug, eingebaut werden. Dadurch wird das Erstellen einer entsprechenden Ausnehmung im Spritzgiesswerkzeug vereinfacht und auch der Einbau des Drucksensors in das Spritzgiesswerkzeug wird vereinfacht. Der Drucksensor hat am Messende eine zu seiner Längsachse senkrecht gemessene Ausdehnung, die grösser oder gleich ist als alle anderen senkrecht zur Längsachse gemessenen Ausdehnungen entlang der Längsachse. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Spritzgiesswerkzeug mit dem erfindungsgemässen Drucksensor. Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbau des erfindungsgemässen Drucksensors in ein Formteil, wie beispielsweise in ein Spritzgiesswerkzeug.

Description

Drucksensor

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft einen Drucksensor zum Einbau in ein Formteil, wie beispielsweise in ein Spritzgiesswerk zeug. Der erfindungsgemässe Drucksensor umfasst ein Messende, an dem der zu messende Druck erfasst wird, und eine Längsach se. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Spritzgiess werkzeug mit einem erfindungsgemässen Drucksensor. Des Weite ren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbauen eines erfindungsgemässen Drucksensors in ein Formteil, wie bei spielsweise in ein Spritzgiesswerkzeug.

Stand der Technik

[0002] Innendrucksensoren sind bekannt und vielfältig im Einsatz. Sie werden beispielsweise zum Messen des Drucks in einem Spritzgiesswerkzeug eingesetzt, um die Qualität der Spritzgiessteile und damit auch die Prozesseffizienz beim Spritzgiessen zu verbessern. Meist wird als Spritzgiesswerk zeug eine metallene, mehrteilige Spritzgiessform verwendet, welche in die Spritzmaschine eingebaut wird. Die Spritzgiess form weist eine Grundplatte und ein Formteil auf. Das Form teil ist ausbaubar und austauschbar. Im Betrieb des Spritz giesswerkzeuges sind Grundplatte und Formteil starr miteinan der verbunden.

[0003] Herkömmliche Werkzeuginnendrucksensoren werden von hinten her, also von der Grundplatte her, eingebaut. Die Be- festigung des Werkzeuginnendrucksensors erfolgt typischer weise entweder mit einem Schraubnippel (beispielsweise Monta genippel Typ 6457 der Anmelderin) oder mit einer Distanzhülse (beispielsweise Typ 1720A der Anmelderin) . Dabei wird das Sensorausgangssignal, das zum Beispiel eine Ladung sein kann, entweder in ein direkt an dem Sensor befestigtes Kabel (Sin- gle-Wire oder Koaxialkabel) geleitet, oder aber über eine la dungsführende Distanzhülse und weiter über ein Kontaktelement in ein Kabel geleitet, welches sich erst in der Grundplatte befindet, so dass es im Formeinsatz kein Kabel mehr gibt. Vorteilhaft ist bei einer solchen Sensoranordnung, dass Drucksensoren mit kleinen Abmessungen im Bereich der Sensor front (Bereich der Druckerfassung) , also der Innenseite eines Formeinsatzes, verwendet werden können, so dass auch bei kleinen Formeinsätzen eine Druckmessung möglich ist. Ausser dem kann die Sensorfront so gestaltet werden, dass kein sichtbarer Abdruck von der Sensorfront im Spritzgiessteil entsteht. Da die Befestigung des Drucksensors im Formeinsatz an dessen Aussenseite oder erst in oder über die Grundplatte erfolgt, sind die Abmessungen des Schraubnippels, der Dis tanzhülse und/oder des Kontaktelements, gemessen in radiale Richtung, grösser als die der Sensorfront. Darüber hinaus braucht man eine breitere Sensorrückseite (das der Sensor front gegenüberliegende Ende des Werkzeuginnendrucksensors) im Vergleich zur Sensorfront, falls ein Signalkabel über ei nen Stecker mit dem Sensor verbunden ist oder ein solches Signalkabel direkt von der Rückseite des Sensors wegführt.

[0004] Die CH573592A5 offenbart beispielsweise einen Auf nehmer zur Messung des Druckverlaufes während des Spritzvor ganges von plastischen Massen. Der Aufnehmer ermöglicht es einem Prozessrechner, fortlaufend die günstigste Nachfüllmen ge für jedes Werkstück zu bestimmen, wodurch Dauerbetrieb oh ne Überwachung durch geschultes Kontrollpersonal möglich wird. Um Kenntnis der Druckverteilung an kritischen Stellen des Werkstückes zu erhalten, wird der Druckaufnehmer direkt in die Spritz- und Pressform eingebaut. Der Druckaufnehmer wird mittels einer Montageschraube von der Aussenseite der Spritz- und Pressform in diese gespannt, wobei sich eine An schlagfläche des Druckaufnehmers auf eine entsprechende Schulter in der Spritz- und Pressform abstützt, so dass er nicht in die Kavität der Spritz- und Pressform hineingedrückt wird .

[0005] Nachteilhaft bei solchen Anordnungen ist, dass das Erstellen einer Bohrung im Formteil zur Aufnahme des Werkzeu ginnendrucksensors sehr aufwändig ist. Da die Bohrung auf grund des oben geschilderten Abmessungsprofils des Werkzeu ginnendrucksensors von der Aussenseite des Spritzgiesswerk zeugs erfolgen muss, und die Passgenauigkeit der Bohrung mit zunehmender Tiefe der Bohrung aufgrund des Verlaufens des Bohrers immer schlechter wird, ist folglich die Passgenauig keit der Bohrung an der Innenseite des Formteils am schlech testen. Aber genau dort müsste sie für eine zuverlässige Druckmessung am besten sein, weil sich dort das Messende (Sensorfront) befindet. Bei unzureichender Passgenauigkeit im Bereich der Sensorfront kann sich entweder der Drucksensor in der Bohrung verklemmen oder es kann Spritzgiessmasse in einen Zwischenraum zwischen der Bohrungswand und dem Messende ein- dringen. Beides verunmöglicht eine zuverlässige Druckmessung. Darstellung der Erfindung

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, einen dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörenden Drucksensor zu schaffen, der geeignet ist für den Einbau in eine Ausnehmung (wie beispielsweise eine Bohrung) in einem Formteil (wie bei spielsweise ein Spritzgiesswerkzeug) , wobei die erforderliche Passgenauigkeit der Ausnehmung einfacher zu erreichen ist als beim Stand der Technik. Ausserdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der Einbau eines erfindungsgemässen Drucksensors in ein Form teil, insbesondere in ein Spritzgiesswerkzeug, vereinfacht wird gegenüber dem Stand der Technik.

[0007] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert.

[0008] Gemäss der Erfindung ist der Drucksensor zum Einbau in ein Formteil, und zwar von einer Druckmessseite des Form teils her, geeignet. Der Drucksensor umfasst ein Messende, an dem der zu messende Druck erfasst wird, und eine Längsachse. Der Drucksensor ist dadurch gekennzeichnet, dass am Messende eine zur Längsachse senkrecht gemessene Ausdehnung grösser oder gleich allen anderen senkrecht zur Längsachse gemessenen Ausdehnungen entlang der Längsachse ist und dass der Druck sensor einen Kontakt zur Kontaktierung eines Kontaktelements aufweist .

[0009] Weil der erfindungsgemässe Drucksensor von der Druckmessseite des Formteils einbaubar ist, kann die Ausneh mung im Formteil, in die der Drucksensor eingebaut werden soll, von der Druckmessseite her gefertigt werden. Eine sol- che Ausnehmung kann viel präziser gefertigt werden als eine Ausnehmung, die von der Druckmessseite der gegenüberliegenden Seite des Formteils gefertigt werden müsste. Oder mit anderen Worten, bei einer geforderten Passgenauigkeit der Ausnehmung ist diese einfacher zu erreichen, wenn die Ausnehmung von der Druckmessseite her gefertigt wird als von der Druckmessseite der gegenüberliegenden Seite her.

[0010] Unter Formteil soll ein Gegenstand verstanden wer den, der teilweise eine Kavität umschliessen kann, in der ein Druck gemessen werden soll. Ein Formteil kann ein Spritz giesswerkzeug oder ein Teil davon, wie beispielsweise ein Formeinsatz, sein. Weitere Bespiele für Formteile sind ein Motorblock mit einer oder mehreren Zylinderbohrungen, in der oder in denen ein Druck gemessen werden soll, oder aber auch eine Felge, die zusammen mit einem Reifen eine Kavität um- schliesst, in der ein Druck gemessen werden soll. Theoretisch könnte auch der Reifen ein Formteil darstellen. Das Formteil kann vorteilhafterweise aus Metall, Metallverbindungen und/oder Materialien mit vergleichbarer Temperaturbeständig keit und Festigkeit sein, wie beispielsweise Verbundwerkstof fe .

[0011] Die Druckmessseite des Formteils ist die Seite des Formteils, an der im Betrieb der Druck gemessen werden soll. Diese Seite wird auch mit Innenseite bezeichnet.

[0012] Die der Druckmessseite gegenüberliegende Seite des Formteils, die selbst im Betrieb nicht dem zu messenden Druck ausgesetzt ist, wird im Folgenden mit Aussenseite bezeichnet. [0013] Das Messende des Drucksensors ist das Ende, das im Betrieb dem zu messenden Druck ausgesetzt ist. Dort ist auch die Sensorfrontflache . Das dem Messende gegenüberliegende En de des Drucksensors wird im Folgenden Kontaktende genannt, weil dort typischerweise ein Kontakt zur Kontaktierung eines Kontaktelements oder ein Kabel zur Ab- und/oder Weiterleitung des Sensormesssignals angeschlossen werden kann.

[0014] Die Ausnehmung im Formteil, die von der Druckmess seite des Formteils her gefertigt wird, hat einen gleichblei benden Querschnitt, oder einen sich verjüngenden Querschnitt mit zunehmender Tiefe, damit der erfindungsgemässe Druck sensor passgenau in der Ausnehmung aufgenommen werden kann. Entsprechend hat der erfindungsgemässe Drucksensor vom Mes sende aus in Längsrichtung einen gleichbleibenden oder sich verjüngenden Querschnitt, das heisst er kann beispielsweise entlang der Längsachse einen zumindest abschnittsweise kon stanten, gestuften und/oder kontinuierlich (oder anderweitig) kleiner werdenden Querschnitt in Richtung Kontaktende aufwei sen .

[0015] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der er- findungsgemässe Drucksensor zum Einbau in ein Spritzgiess werkzeug von einer Spritzgiesswerkzeuginnenseite her geeig net .

[0016] Wie schon erwähnt, stellt ein Spritzgiesswerkzeug einen Spezialfall des Formteils dar, und es sind auch andere Ausbildungen des Formteils möglich.

[0017] Ein Vorteil des erfindungsgemässen Drucksensors ge mäss der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass der Drucksensor bei der Fehlersuche oder im Schadensfall viel schneller ausgebaut werden kann, da das Spritzgiesswerkzeug, oder dessen Formeinsatz, nicht komplett ausgebaut werden müs sen .

[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemässe Drucksensor zumindest abschnitts weise einen runden Querschnitt auf.

[0019] Solche Sensoren sind besonders einfach zu fertigen und auch besonders leicht in eine entsprechende Bohrung ein führbar, beispielsweise mit einer Drehbewegung.

[0020] Alternativ und/oder zusätzlich kann der Querschnitt aber auch jede andere Form haben, wie beispielsweise eckig.

[0021] In einer besonderen Ausführungsform weist der er- findungsgemässe Drucksensor ein Befestigungsmittel auf.

[0022] Damit ist es möglich, den Drucksensor in dem Form teil und insbesondere in einem Spritzgiesswerkzeug zu befes tigen. Im Falle eines mehrteiligen Spritzgiesswerkzeuges kann der Drucksensor entweder im Formeinsatz oder in der Grund platte mit dem Befestigungsmittel befestigt werden.

[0023] Über das Befestigungsmittel kann z.B. eine Kraft in den Drucksensor eingeleitet werden, die selbigen in die Aus nehmung im Formteil hineindrückt, also von der Druckmessseite des Formteils hin zu der Aussenseite des Formteils. Diese Kraft hat die gleiche Richtung wie die Kraft, die vom zu mes senden Druck erzeugt und auch auf den Drucksensor ausgeübt wird. Der Drucksensor kann also so ausgebildet sein, dass die Kraft von einem Befestigungsmittel in die gleiche Richtung weist wie die Kraft, die vom zu messenden Druck erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungsmittel nur für kleine Kräfte, beispielsweise die Schwerkraft des Druck sensors ausgelegt sein muss, damit der Drucksensor nicht aus der Ausnehmung herausfällt. Im Betreib wird der Drucksensor zusätzlich durch die Kraft, die vom zu messenden Druck er zeugt, in die Ausnehmung gedrückt und kann erst recht nicht herausfallen. Dies ist ein signifikanter Unterschied zu den herkömmlichen Drucksensoren, die von der Aussenseite her im Formteil befestigt werden und daher vom Befestigungsmittel eine Kraft erfahren, die von der Aussenseite des Formteils zur Innenseite, das heisst zur Druckmessseite gerichtet ist, was der Kraft entgegen gerichtet ist, die vom zu messenden Druck erzeugt wird. Die Befestigungsmittel solcher herkömmli chen Sensoren müssen also nicht nur einer Schwerkraft des Drucksensors standhalten, sondern auch der Kraft, die vom zu messenden Druck erzeugt wird. Der zu messende Druck kann ei nige Tausend bar betragen, was zu erheblichen Kräften und da mit auch zu aufwändigen Befestigungsmitteln bei herkömmlichen Drucksensoren führt.

[0024] In einer besonderen Ausführungsform kann das Befes tigungsmittel ein zum Messende hin abnehmbares Befestigungs mittel sein. Dies hat den Vorteil, dass das abnehmbare Befes tigungsmittel vor der Montage des Drucksensors abgenommen werden kann und damit der Drucksensorkern, also der Druck sensor ohne das abnehmbare Befestigungsmittel, am Messende eine kleinere senkrecht zur Längsachse gemessene Ausdehnung haben kann als eine andere senkrecht zur Längsachse gemesse nen Ausdehnungen, die sich nicht am Messende befindet. Das Einführen des Drucksensorkerns in die Ausnehmung im Formteil kann einfacher sein als das Einführen des gesamten Druck sensors. Danach kann dann das abnehmbare Befestigungsmittel in den Zwischenraum zwischen einer Innenwand der Ausnehmung und dem Drucksensorkern eingebracht werden. Beispielsweise kann das abnehmbare Befestigungsmittel in die Ausnehmung ein gepresst werden, so dass der so gebildete Drucksensor fest in der Ausnehmung sitzt. Dabei kann das abnehmbare Befestigungs mittel zum Beispiel eine Kraft auf eine Schulter des Druck sensorkerns ausüben, so dass der Drucksensor in die Ausneh mung im Formteil hineingedrückt wird. In diesem Fall kann das abnehmbare Befestigungsmittel beispielsweise eine Hülse sein.

[0025] Alternativ und/oder zusätzlich zu einem Befesti gungsmittel kann der Sensor beispielsweise auch in die Aus nehmung eingepresst werden.

[0026] In einer weiteren besonderen Ausführungsform weist der erfindungsgemässe Drucksensor zumindest abschnittsweise ein Gewinde auf.

[0027] Damit ist es beispielsweise möglich, den Druck sensor von der Druckmessseite her in das Formteil einzu schrauben, oder mit einer Schraube, Hohlschraube, Mutter oder einem Nippel von der Aussenseite des Formteils her anzu schrauben .

[0028] Bei dem Gewinde kann es sich um ein Innengewinde oder ein Aussengewinde handeln. Ein Aussengewinde kann bevor zugt in einem Mittelbereich und/oder im Bereich des Kontakt endes des Drucksensors angeordnet sein. Alternativ und/oder zusätzlich kann aber auch im Bereich des Kontaktendes ein In nengewinde angeordnet sein.

[0029] Zusätzlich zum Gewinde kann der Drucksensor im Be reich des Messendes oder im Bereich des Kontaktendes ein Formschlusselement aufweisen, das geeignet ist für den Ein griff eines Werkzeuges zum Ein- oder Ausschrauben des Druck sensors. Das Formschlusselement kann als Nut ausgebildet sein, in die ein Schraubendreher eingreifen kann. Das Form schlusselement kann auch als Mehrkant ausgebildet sein, in den ein Inbus- oder ein Schraubschlüssel eingreifen kann.

[0030] Falls das Formschlusselement am Messende, wie zum Beispiel an der Sensorfrontfläche angeordnet ist, kann es mit einer Abdeckung überzogen werden, so dass keine Abdrücke auf einem Spritzgiesswerkstück entstehen, falls der Drucksensor in einem Spritzgiesswerkzeug eingesetzt wird. Die Abdeckung kann als Kappe ausgebildet sein, die fest in der Ausnehmung im Spritzgiesswerkzeug sitzen kann, beispielsweise mit einem Klippmechanismus, so dass sie im normalen Betrieb nicht her ausfällt. Falls der Sensor ausgebaut werden soll, oder zu Prüfzwecken, kann die Kappe oder die Abdeckung notfalls zer stört werden, und anschliessend wieder durch eine neue er setzt werden. Die Kappe ist druckübertragend.

[0031] Im Falle eines zum Messende hin abnehmbaren Befes tigungsmittels kann dieses ein Aussengewinde aufweisen, so dass es in ein entsprechendes Innengewinde im Formteil ein- schraubbar ist. In diesem Fall kann das abnehmbare Befesti gungsmittel beispielsweise ein Schraubnippel sein. [0032] Alternativ und/oder zusätzlich zum Gewinde kann der Drucksensor auch mit anderen Befestigungsmitteln, wie bei spielsweise einem Bajonettverschluss, oder wie im Folgenden gezeigt werden wird, am Formteil befestigt oder gesichert werden .

[0033] In einer weiteren Ausführungsform ist der erfin- dungsgemässe Drucksensor dazu ausgebildet, eine Schnappver bindung mit einem entsprechenden Gegenstück herzustellen.

[0034] Dieses Gegenstück kann in dem Formteil angeordnet sein, sodass sich der Drucksensor an dem Formteil mittels Schnappverbindung befestigen lässt.

[0035] Der Drucksensor kann beispielsweise eine Ausbuch tung und/oder einen Vorsprung in radialer Richtung aufweisen, wobei die Ausbuchtung und/oder der Vorsprung dazu ausgebildet sind, eine Schnappverbindung mit dem Formteil und insbesonde re eine Schnappverbindung mit einem Spritzgiesswerkzeug aus zubilden. Der Drucksensor kann auch eine Feder und/oder ein federndes Element aufweisen, um eine Schnappverbindung mit dem Formteil auszubilden. Im Falle eines mehrteiligen Spritz giesswerkzeuges kann der Drucksensor entweder im Formeinsatz oder mit der Grundplatte eine Schnappverbindung eingehen.

[0036] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemässe Drucksensor eine Aussparung zur Aufnahme eines Sicherungselements auf.

[0037] Auch damit ist es möglich, den Drucksensor in dem Formteil und insbesondere in einen Spritzgiesswerkzeug zu be festigen und/oder zu sichern. Im Falle eines mehrteiligen Spritzgiesswerkzeuges kann der Drucksensor entweder im Form einsatz oder in der Grundplatte mit dem Sicherungselement be festigt und/oder gesichert werden.

[0038] Das Sicherungselement kann beispielsweise ein Si cherungsstift, ein Splint oder ein Sicherungsring sein.

[0039] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der er- findungsgemässe Drucksensor an einer Sensorfrontflache eine abformbare Markierung auf.

[0040] Damit können bewusst Markierungen beispielsweise auf ein Spritzgiesswerkstück aufgebracht werden.

[0041] Die abformbare Markierung kann beispielsweise al pha-nummerische Zeichen, insbesondere ein Datum, eine Serien nummer und/oder eine Chargennummer beinhalten. Die abformbare Markierung kann spiegelverkehrt sein, so dass auf dem Spritz giesswerkzeug das Datum, die Seriennummer und/oder die Char gennummer lesbar dargestellt sind. Die abformbare Markierung kann auch eine Nut oder einen Pfeil beinhalten. Für weitere Details wird auf die europäische Patentanmeldung Nr. 17196594.0 vom 16.10.2017 der Anmelderin verwiesen.

[0042] Die abformbare Markierung kann insbesondere mit ei nem Formschlusselement an der Sensorfrontflache kombiniert werden, das geeignet ist für den Eingriff eines Werkzeuges zum Einschrauben des Drucksensors.

[0043] Alternativ zur abformbaren Markierung kann die Sen sorfrontfläche flach oder in einer Form sein, die beispiels weise keine Abdrücke auf einen Spritzgiessteil hinterlässt. [0044] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemässe Drucksensor einen integrierten Tempera tursensor auf.

[0045] Damit ist es möglich, gleichzeitig Druck und Tempe ratur zu messen, was insbesondere beim Einsatz des Druck sensors in einem Spritzgiesswerkzeug vorteilhaft ist.

[0046] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Spritzgiesswerkzeug mit einem erfindungsgemässen Drucksensor.

[0047] Ein solches Spritzgiesswerkzeug kann einfacher ge fertigt, gewartet und repariert werden als ein Spritzgiess werkzeug mit einem konventionellen Drucksensor.

[0048] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemässe Spritzgiesswerkzeug ein Kontaktelement auf.

[0049] Eine solche Anordnung ist sehr praktisch, wenn das Spritzgiesswerkzeug aus einer Grundplatte und einem Formein satz besteht. In diesem Fall kann der Drucksensor kabellos im Formeinsatz angeordnet sein, und das Kontaktelement kann in der Grundplatte angeordnet sein.

[0050] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Ver fahren zum Einbauen eines erfindungsgemässen Drucksensors in ein Formteil, und zwar von einer Druckmessseite des Formteils her. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Erstellen einer Ausnehmung im Formteil von der Druck messseite her, b) Einführen des Drucksensors in die Ausnehmung im Formteil von der Druckmessseite des Formteils her und c) Befestigen des Drucksensors im Formteil oder in einer mit dem Formteil verbindbaren Grundplatte.

[0051] Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Ausneh mung im Formteil einfacher und passgenauer hergestellt werden kann und der Drucksensor einfacher und schneller montiert werden kann, insbesondere bei nachträglichem Einbau (Retro- fit) in das Formteil.

[0052] Die Ausnehmung kann so erstellt werden, dass sie sich mit zunehmender Tiefe im Formteil verjüngt. Eine solche Verjüngung in der Ausnehmung kann als Anschlag für den Druck sensor dienen, damit er nicht vollständig durch die Ausneh mung im Formteil hindurch geschoben oder gedrückt werden kann, damit der Drucksensor also nicht an der Aussenseite des Formteils wieder herauskommt.

[0053] Die Befestigung des Drucksensors im Formteil kann auf bekannte Art und Weise erfolgen.

[0054] In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfin- dungsgemässen Verfahrens ist das Formteil ein Spritzgiess werkzeug oder ein Teil davon, und die Druckmessseite des Formteils ist eine Spritzgiesswerkzeuginnenseite.

[0055] Dies hat den Vorteil, dass das Spritzgiesswerkzeug nicht komplett aus der Spritzgiessmaschine ausgebaut werden muss für den Einbau des Drucksensors. [0056] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Ausnehmung eine Bohrung oder umfasst zumindest teilweise eine Bohrung.

[0057] Eine Bohrung lässt sich besonders einfach fertigen. Zudem lässt sich ein runder Drucksensor besonders leicht in eine runde Ausnehmung durch Drehbewegung einführen und die Verkantungsgefahr ist viel geringer als bei eckigen Ausneh mungen .

[0058] Aber auch eine Ausnehmung, die nur teilweise aus einer Bohrung besteht und zusätzlich noch weitere geometri sche Formen aufweist, wie beispielsweise einen oder mehrere Längsschlitze, kann vorteilhaft sein, zum Beispiel zum Reali sieren einer Bajonettbefestigung.

[0059] Eine Bohrung kann verschiedene Durchmesser aufwei sen. Dabei kann die Bohrung im Formteil so erstellt werden, dass der Durchmesser der Bohrung mit zunehmender Tiefe ab nimmt, beispielsweise in Stufen. Es ist aber auch denkbar, dass die Bohrung zumindest abschnittsweise konisch ist. Durch die vorgenannten Ausprägungen der Bohrung wird erreicht, dass sich der Drucksensor gegen das Formteil abstützen kann. Der Drucksensor kann also auch zumindest abschnittsweise eine ko nische Form aufweisen.

[0060] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist der Schritt des Befestigens ausgewählt aus: Einschrauben, Einschnappen, und/oder Einfüh ren eines Sicherungselementes. [0061] Damit lässt sich der Drucksensor besonders einfach im Formteil befestigen und/oder sichern.

[0062] Es ist aber auch möglich, den Drucksensor in die Ausnehmung des Formteils zu pressen oder den Drucksensor in der Ausnehmung zu verspannen, wenn beispielsweise im Druck sensor oder im Formteil eine Spannvorrichtung vorgesehen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0063] Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele ver wendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform des Drucksensors mit Gewinde und

Formschlusselement im Bereich des Messendes des Drucksensors ,

Fig. 2 eine Ausführungsform des Drucksensors mit Gewinde und

Formschlusselement im Bereich des Kontaktendes des Drucksensors ,

Fig. 3 eine Ausführungsform des Drucksensors mit Sicherungs element,

Fig. 4 eine Ausführungsform des Drucksensors mit Schnappver bindung,

Fig. 5 eine Ausführungsform des Drucksensors mit Distanzhül se,

Fig. 6 eine Explosionsansicht der Ausführungsform aus

Fig. 1, Fig 7 eine Explosionsansicht der Ausführungsform aus

Fig. 2,

Fig eine Explosionsansicht der Ausführungsform aus

Fig. 3,

Fig 9 eine Explosionsansicht der Ausführungsform aus

Fig. 4, und

Fig 10 eine Explosionsansicht der Ausführungsform aus

Fig. 5,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Zusammenstellung eines mit einem Auswerteelement verbundenen Druck sensors .

[0064] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0065] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Drucksensors 1 mit Gewinde 2 und Formschlusselement 3. Der Drucksensor 1 ist so bemessen, dass er praktisch spielfrei in eine Ausneh mung 4 eines Formteils 5 eingebaut werden kann. An der Druck messseite 6 des Formteils 5 befindet sich auch das Messende 7 und die Sensorfrontflache 8 des Drucksensors 1. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich das Formschlusselement 3 am Messende 7, genaugenommen auf der Sensorfrontflache 8. Das Formschlusselement 3 ist nutförmig, damit beispielsweise ein Schraubendreher in das Formschlusselement 3 eingreifen kann, um den Drucksensor 1 in die Ausnehmung 4 einzuschrauben. Eine Abdeckung 9 kann nach dem Einschrauben des Drucksensors 1 auf die Sensorfrontflache 8 aufgebracht werden, so dass die Druckmessseite 6 auch im Bereich der Ausnehmung 4 beziehungs weise des Drucksensors 1 glatt und eben ist. Der Druckaufneh mer 10 befindet sich vorteilhafterweise im Bereich des Druck messendes 7 des Drucksensors 1. In der Ausnehmung 4 befindet sich ein Formteilgewinde 11, so dass der Drucksensor in die Ausnehmung 4 hineingeschraubt werden kann. In diesem Ausfüh rungsbeispiel handelt es sich bei der Ausnehmung 4 um eine gestufte Bohrung, die im Bereich des Messendes 7 und/oder im Bereich des Druckaufnehmers 10 einen grösseren Durchmesser hat als im Bereich des Formteilgewindes 11. Die Bohrung ist symmetrisch um eine Längsachse 12 des Drucksensors 1 angeord net. Der Drucksensor 1 schliesst an seinem Kontaktende bündig an der Aussenseite 14 des Formteils 5 ab. An der Aussenseite 14 des Formteils 5 kann eine Grundplatte 15 angeordnet sein, in der sich ein Kontaktelement 16 befindet. Das Kontaktele ment 16 kontaktiert den Drucksensor 1 und gestattet eine Sen sorsignalübertragung vom Drucksensor 1 in ein Kabel 26. Das Kabel 26 überträgt das Sensorsignal in ein Auswertelement 27, wie in Fig. 11 gezeigt. Das Auswerteelement 27 erfasst über das Sensorsignal den Druck am Messende 7 des Drucksensors 1 mit einer Abtastrate von typischerweise zwischen 10 kHz bis 30 kHz. Dadurch kann der Druck am Messende 7 des Drucksensors 1, beispielsweise während einer Füllung eines Mediums in ein Spritzgiesswerkzeug 25, durch das Auswertelement 27 als glat te Kurve nachverfolgt werden. Das Auswerteelement 27 wird eingesetzt zur Analyse oder zur Optimierung oder zur Überwa chung oder zur Dokumentation oder zur Regelung eines unter Verwendung des Formteils 5 ausgeführten Prozesses. Das Form teil 5 und die Grundplatte 15 bilden ein Spritzgiesswerkzeug 25.

[0066] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Drucksensors 1 mit Gewinde 2 und einem weiteren Formschlusselement 30, das im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel im Be reich des Kontaktendes 13 des Drucksensors 1 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das weitere Formschlussele ment 30 beispielsweise ein Sechskant. Im Vergleich zu dem Ab schnitt des Drucksensors 1, an dem das Gewinde 2 aufgebracht ist, ist das weitere Formschlusselement 30, das heisst der Sechskant, verjüngt. Bei gleichbleibenden Abmessungen der Ausnehmung 4, in diesem Fall einer Bohrung, bleibt also ein Zwischenraum zum Einführen beispielsweise eines Schraub schlüssels, um den Drucksensor 1 in die Ausnehmung 4 einzu schrauben. Die Anordnung der anderen Merkmale, insbesondere des Gewindes 2 und des Formteilgewindes 11, ist wie im vorhe rigen Ausführungsbeispiel.

[0067] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Drucksensors 1 mit Sicherungselement 17. Ganz oben in Fig. 3 ist ein Si cherungselement 17 in Form eines Sicherungsrings in einer Draufsicht dargestellt. Im unteren Teil der Fig. 3 ist mit tels gestichelter Linie angedeutet, wo sich das Sicherungs element 17 im eingebauten Zustand befindet, und zwar in einer Aussparung 18, die als Sicherungsnut im Drucksensors 1 ausge bildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ragt der Druck sensor 1 in die Grundplatte 15 bis zu seinem Kontaktende 13 hinein. Darüber befindet sich wieder das Kontaktelement 16, das in Signalkontakt mit dem Drucksensor 1 ist. Hier ist das Kontaktelement 16 allerdings nicht bündig mit der Unterseite der Grundplatte 15. Das Formteil 5 ist ausbaubar und aus tauschbar. Im Betrieb des Spritzgiesswerkzeuges sind Grund platte 15 und Formteil 5 starr miteinander verbunden. Bei ausgebautem Formteil 5 kann das Sicherungselement 17 in die Aussparung 18, also die Sicherungsnut, des Drucksensors 1 eingebracht werden und damit den Drucksensor 1 im Formteil 5 befestigen und/oder sichern. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Drucksensor 1 über die gesamte Dicke des Formteils 5 praktisch spielfrei in der Ausnehmung 4. Durch die gestufte, sich nach oben verjüngende Form der Ausnehmung 4 und die entsprechend gestufte, sich nach oben verjüngende Form des Drucksensors 1 sitzt dieser bei aufgebrachtem Siche rungselement 17 fest im Formteil 5.

[0068] Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterschei det sich von der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass anstelle des Sicherungselements 17 und der Aussparung 18 eine Schnappverbindung 19 bestehend aus einer Ausbuchtung 20 im Drucksensor 1 und einem elastischen Arm 21 des Kontaktele ments 16, der in die Ausbuchtung 20 eingreift, ausgebildet ist .

[0069] Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 4 noch ein Kontaktnippel 22 bezeichnet, an den ein Messkabel 26 ange schlossen werden kann, wie in Fig. 11 gezeigt.

[0070] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Drucksensors 1 mit einer Distanzhülse 23. Die Distanzhülse 23 leitet das Messsignal vom Drucksensor 1 zum Kontaktelement 16. Die Dis- tanzhülse 23 verfügt über einen kronenartigen Schnapp- oder Klippverschluss 24.

[0071] Fig. 6 zeigt eine Explosionsansicht der Ausfüh rungsform aus Fig. 1 zur Verdeutlichung der Anordnung von insbesondere Drucksensor 1, Formteil 5 mit Ausnehmung 4, Grundplatte 15, Kontaktelement 16 zueinander. Die Drucksensor 1, Formteil 5 und Grundplatte 15 mit Kontaktelement 16 sind entlang der Längsachse 12 beabstandet dargestellt.

[0072] Fig. 7 zeigt eine Explosionsansicht der Ausfüh rungsform aus Fig. 2 zur Verdeutlichung der Anordnung von insbesondere Drucksensor 1, Formteil 5 mit Ausnehmung 4, Grundplatte 15, Kontaktelement 16 zueinander. Die Drucksensor 1, Formteil 5 und Grundplatte 15 mit Kontaktelement 16 sind entlang der Längsachse 12 beabstandet dargestellt.

[0073] Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht der Ausfüh rungsform aus Fig. 3 zur Verdeutlichung der Anordnung von insbesondere Drucksensor 1, Formteil 5 mit Ausnehmung 4, Si cherungselement 17, Grundplatte 15, Kontaktelement 16 zuei nander. Die Drucksensor 1, Formteil 5, Sicherungselement 17 und Grundplatte 15 mit Kontaktelement 16 sind entlang der Längsachse 12 beabstandet dargestellt.

[0074] Fig. 9 zeigt eine Explosionsansicht der Ausfüh rungsform aus Fig. 1 zur Verdeutlichung der Anordnung von insbesondere Drucksensor 1, Formteil 5 mit Ausnehmung 4, Grundplatte 15, Kontaktelement 16 zueinander. Die Drucksensor 1, Formteil 5 und Grundplatte 15 mit Kontaktelement 16 sind entlang der Längsachse 12 beabstandet dargestellt. [0075] Fig. 10 zeigt eine Explosionsansicht der Ausfüh rungsform aus Fig. 3 zur Verdeutlichung der Anordnung von insbesondere Drucksensor 1, Distanzhülse 23, Formteil 5 mit Ausnehmung 4, Grundplatte 15, Kontaktelement 16 zueinander. Die Drucksensor 1, Distanzhülse, Formteil 5, und Grundplatte 15 mit Kontaktelement 16 sind entlang der Längsachse 12 beab- standet dargestellt.

[0076] Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Zusammenstellung eines mit einem Auswerteelement 27 verbunde nen Drucksensors 1. Der Drucksensor 1 ist mit dem Kontaktele ment 16 in Kontakt. Das Kontaktelement 16 ist mit einem Kabel 26 verbunden, über welches das Drucksensorsignal an die Aus werteinheit 27 übertragbar ist.

[0077] Zusammenfassend ist festzustellen, dass es eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der zuvor erläuterten Merkmale des erfindungsgemässen Drucksensors gibt.

Bezugszeichenliste

1 Drucksensor

2 Gewinde

3 Formschlusselement

4 Ausnehmung

5 Formteil / Formeinsatz

6 Druckmessseite

7 Messende

8 Sensorfrontflache

9 Abdeckung

10 Druckaufnehmer

11 Formteilgewinde

12 Längsachse

13 Kontaktende

14 Aussenseite

15 Grundplatte

16 Kontaktelement

17 Sicherungselement

18 Aussparung

19 Schnappverbindung

20 Ausbuchtung

21 Elastischer Arm

22 Kontaktnippel

23 Distanzhülse

24 Klippverschluss

25 Spritzgiesswerkzeug

26 Kabel

27 Auswertelement

30 Weiteres Formschlusselement

Claims

Patentansprüche

1. Drucksensor (1) zum Einbau in ein Formteil (5), und zwar von einer Druckmessseite (6) des Formteils (5) her, umfas send ein Messende (7), an dem der zu messende Druck er fasst wird, und eine Längsachse (12), dadurch gekennzeichnet, dass am Messende (7) eine zur Längsachse (12) senk recht gemessene Ausdehnung (4) grösser oder gleich allen anderen senkrecht zur Längsachse (12) gemessenen Ausdeh nungen entlang der Längsachse (12) ist und dass der Druck sensor (1) einen Kontakt zur Kontaktierung eines Kontakte lements (16) aufweist.

2. Drucksensor (1) gemäss dem vorhergehenden Anspruch, zum

Einbau in ein Spritzgiesswerkzeug (25) von einer Spritz giesswerkzeuginnenseite (6) her.

3. Drucksensor (1) gemäss dem vorhergehenden Anspruch, der kabellos in einem Formeinsatz (5) angeordnet ist.

4. Drucksensor (1) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein Befestigungsmittel (2, 18, 19, 20) aufweist.

5. Drucksensor (1) gemäss dem vorhergehenden Anspruch, der zumindest abschnittsweise ein Gewinde (2) aufweist.

6. Drucksensor (1) gemäss einem der beiden vorhergehenden An sprüche, der dazu ausgebildet ist, eine Schnappverbindung (19) mit einem entsprechenden Gegenstück (21) herzustel len .

7. Drucksensor (1) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Aussparung (18) zur Aufnahme eines Sicherungsele ments (17) aufweist.

8. Drucksensor (1) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, der einen integrierten Temperatursensor aufweist.

9. Spritzgiesswerkzeug (25) mit einem Drucksensor (1) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Spritzgiesswerkzeug (25) gemäss dem vorhergehenden An spruch mit einem Kontaktelement (16) .

11. Verfahren zum Einbauen eines Drucksensors (1) gemäss ei nem der Ansprüche 1 bis 9 in ein Formteil (5) , und zwar von einer Druckmessseite (6) des Formteils (5) her, umfas send die Schritte:

a) Erstellen einer Ausnehmung (4) im Formteil (5) von der Druckmessseite her,

b) Einführen des Drucksensors (1) in die Ausnehmung (4) im Formteil (5) von der Druckmessseite (6) des Form teils (5) her und

c) Befestigen des Drucksensors (1) im Formteil (5) oder in einer mit dem Formteil (5) verbindbaren Grundplat te (15) .

12. Verfahren gemäss dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Formteil (5) ein Spritzgiesswerkzeug (25) oder ein Teil davon ist, und die Druckmessseite (6) des Formteils (5) eine Spritzgiesswerkzeuginnenseite ist.

13. Verfahren gemäss einem der beiden vorhergehenden Ansprü che, wobei die Ausnehmung (4) eine Bohrung ist oder zumin dest teilweise eine Bohrung umfasst.

14. Verfahren gemäss einem der drei vorhergehenden Ansprü che, wobei der Schritt des Befestigens ausgewählt ist aus: Einschrauben, Einschnappen, und/oder Einführen eines Si cherungselementes (17).