Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen, wobei eine Mehrzahl von Kavitäten mit geschmolzenem Kunststoffmaterial über ein Heisskanalsystem beschickt und/oder befüllt werden und jede Kavität mit mindestens einem Heisskanal strömungsverbunden ist, wobei die jeweiligen Soll-Temperaturen der jeweiligen Heisskanäle einzeln geregelt und/oder gesteuert werden, wobei die jeweiligen Ist-Temperaturwerte der jeweiligen Heisskanäle und die jeweiligen Ist-Druckwerte in den jeweiligen Kavitäten bei einem jeweiligen – ersten – Füllvorgang ermittelt werden, und wobei die jeweiligen Ist-Temperaturwerte der jeweiligen Heisskanäle oder entsprechend hierzu korrespondierende Temperatur-Signale einem Heisskanal-Temperaturregler zugeführt werden.The invention relates first to a method for monitoring, controlling and / or regulating the production of plastic injection molded parts, wherein a plurality of cavities are charged and / or filled with molten plastic material via a hot runner system and each cavity is fluidly connected to at least one hot runner, wherein the the respective actual temperature values of the respective hot channels and the respective actual pressure values in the respective cavities are determined during a respective first filling process, and the respective actual temperatures of the respective hot channels are individually controlled and / or controlled. Temperature values of the respective hot channels or corresponding thereto corresponding temperature signals are fed to a hot runner temperature controller.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen, arbeitend nach dem zuvor genannten Verfahren, mit mindestens einem Heisskanal-Temperaturregler, wobei mit Hilfe des Heisskanal-Temperaturreglers eine Mehrzahl von Kavitäten mit geschmolzenem Kunststoffmaterial über ein Heisskanalsystem beschickbar und/oder befüllbar sind und jede Kavität mit mindestens einem Heisskanal strömungsverbunden ist, wobei die jeweiligen Soll-Temperaturen der jeweiligen Heisskanäle einzeln regelbar und/oder steuerbar sind, insbesondere die Heizleistung jedes Heisskanals erhöhbar oder reduzierbar ist, wobei die jeweiligen Ist-Temperaturwerte der jeweiligen Heisskanäle mit Hilfe von jeweiligen, im Bereich der jeweiligen Heisskanäle vorgesehenen Temperatursensoren und die jeweiligen Ist-Druckwerte der jeweiligen Kavitäten mit Hilfe von jeweiligen, in den jeweiligen Kavitäten angeordneten Drucksensoren bei einem jeweiligen – ersten – Füllvorgang ermittelbar sind, und wobei die jeweiligen Ist-Temperaturwerte der jeweiligen Heisskanäle oder entsprechend hierzu korrespondierende Temperatur-Signale der Temperatursensoren dem Heisskanal-Temperaturregler über eine Daten-Signalleitung zuführbar sind.Furthermore, the invention relates to a device for monitoring, controlling and / or regulating the production of plastic injection molded parts, working according to the aforementioned method, with at least one hot runner temperature controller, wherein with the aid of the hot runner temperature controller, a plurality of cavities with molten plastic material over a hot runner system can be charged and / or filled and each cavity is flow-connected to at least one hot runner, wherein the respective desired temperatures of the respective hot runners are individually controllable and / or controllable, in particular the heat output of each hot runner can be increased or reduced, the respective actual Temperature values of the respective hot channels with the aid of respective temperature sensors provided in the region of the respective hot channels and the respective actual pressure values of the respective cavities with the aid of respective pressure sensors arranged in the respective cavities m respective - first - filling operation can be determined, and wherein the respective actual temperature values of the respective hot runners or corresponding thereto corresponding temperature signals of the temperature sensors the hot runner temperature controller via a data signal line can be fed.
Bisherige im Stand der Technik bekannte Spritzgießmaschinen werden zur Fertigung von Kunststoffformteilen bzw. von Kunststoff-Spritzgussteilen in bekannter Weise eingesetzt. Bei der Herstellung der Kunststoff-Spritzgussteile werden mit aufeinanderfolgenden, einzelnen sogenannten „Schüssen” dann mehrere Kunststoffformteile bzw. Kunststoff-Spritzgussteile hergestellt. Insbesondere wird flüssiges Kunststoffmaterial gleichzeitig in mehrere, insbesondere gleichartige Formen, nämlich in sogenannte „Kavitäten” (Formkavitäten) hineingespritzt.Previous known in the art injection molding machines are used for the production of plastic moldings or plastic injection molded parts in a known manner. In the production of plastic injection molded parts, successive individual "shots" are used to produce a plurality of plastic molded parts or plastic injection-molded parts. In particular, liquid plastic material is simultaneously injected into a plurality of, in particular similar, molds, namely into so-called "cavities" (mold cavities).
Eine Spritzgießmaschine besteht in Ihrem Grundaufbau grundsätzlich aus zwei Einheiten, einerseits aus der sogenannten „Spritzeinheit” und andererseits aus der sogenannten „Schließeinheit”. Die Spritzeinheit dient zur Aufbereitung des Kunststoffes zu einer unter Druck stehenden heißen, flüssigen Masse. Die Schließeinheit dient zur Aufnahme der jeweiligen Form bzw. der Kavitäten, wobei zum Öffnen und Schließen der Schließeinheit öffnenbare und schliessbare Formbacken vorgesehen sind. Der Spritzeinheit vorgeschaltet ist eine Einfülleinheit, die im Allgemeinen zumindest teilweise als ein Trichter ausgebildet ist und in die das Kunststoff-Granulat einfüllbar und von hier aus einem Extruder zuführbar ist. Mit Hilfe des Extruders wird das Granulat mit Hilfe der Extruder-Schnecke zur Spritzeinheit transportiert, während es gleichzeitig zerkleinert und auf die Einspritztemperatur erhitzt wird. Beim sogenannten „Schuss” wird dann die heiße Masse des Kunststoffmaterials über Einspritzdüsen bis in die jeweiligen Kavitäten (Formkavitäten) gespritzt. Nach diesem Vorgang, der insbesondere in einer Zeitspanne von unter 1 Sekunde bis hin zu mehreren Sekunden ablaufen kann, werden die fertigen Kunststoffformteile bzw. Kunststoff-Spritzgussteile gekühlt und im festen Zustand über spezielle Auswerfsysteme ausgeworfen.An injection molding machine basically consists of two units in its basic structure, on the one hand from the so-called "injection unit" and on the other hand from the so-called "closing unit". The injection unit is used for the preparation of the plastic to a pressurized hot, liquid mass. The closing unit serves to receive the respective shape or the cavities, openable and closable mold jaws being provided for opening and closing the closing unit. Upstream of the injection unit is a filling unit, which is generally at least partially formed as a funnel and into which the plastic granules can be filled and supplied from here to an extruder. With the help of the extruder, the granules are transported by means of the extruder screw to the injection unit, while it is simultaneously comminuted and heated to the injection temperature. In the so-called "shot", the hot mass of the plastic material is then injected via injection nozzles into the respective cavities (mold cavities). After this process, which can occur in particular in a period of time of less than 1 second to several seconds, the finished plastic moldings or plastic injection molded parts are cooled and ejected in the solid state via special Auswerfsysteme.
Je nach der spezifischen Qualitätsanforderung an das jeweilige Kunststoffprodukt werden nun spezielle Fertigungssysteme eingesetzt, bspw. sollen insbesondere bei sogenannten „Sichtteilen” keine Anspritzpunkte erkennbar sein (sogenannte „angussfreie” Teile). Zur Herstellung derartiger angussfreier Kunststoffformteile werden zusätzlich insbesondere Heisskanalsysteme eingesetzt. Derartige Heisskanalsysteme sind eigentemperiert und thermisch vom Spritzgusswerkzeug bzw. von der Schliesseinheit isoliert. Hierdurch wird der Kunststoff in einem Heisskanal auf die spezifische Arbeitstemperatur über dem Schmelzpunkt des Kunststoffes temperiert. Die von einem Heisskanal-Temperaturregler zu regelnden bzw. zu steuernden, insbesondere entsprechend zu temperierenden Bereiche des Heisskanalsystems, die sogenannten „Heizzonen” werden von Heizelementen beheizt. Als Heizelemente werden zumeist Heizbänder, Heizpatronen, Heizwendel und/oder Heizdrahtwicklungen verwendet bzw. angeordnet. Das Einspritzen des flüssigen Kunststoffes in die jeweilige Kavität erfolgt über eine am Ende eines Heisskanals vorgesehene Heisskanaldüsenspitze über die das flüssige Kunststoffmaterial in die Kavität injiziert wird. Derartige Heisskanaldüsenspitzen sind vzw. als Nadeldüsen ausgebildet, wobei hier dann ein nadelartiger Stift zum Öffnen bzw. Schließen der Düsenöffnung vor- und zurückfährt.Depending on the specific quality requirement for the particular plastic product, special production systems are now used, for example, no injection points should be recognizable, in particular in so-called "visible parts" (so-called "sprue-free" parts). In particular, hot runner systems are used for producing such sprue-free plastic moldings. Such hot runner systems are self-tempered and thermally insulated from the injection molding tool or from the closing unit. As a result, the plastic is heated in a hot runner to the specific working temperature above the melting point of the plastic. The areas of the hot runner system to be controlled or controlled by a hot runner temperature controller, in particular to be temperature controlled, are called "heating zones" and are heated by heating elements. As heating elements mostly heating bands, heating cartridges, heating coil and / or Heizdrahtwicklungen be used or arranged. The injection of the liquid plastic in the respective cavity via a provided at the end of a hot runner hot runner nozzle tip over which the liquid plastic material is injected into the cavity. Such hot runner nozzle tips are vzw. designed as a needle nozzles, in which case a needle-like pin for opening or closing the nozzle opening moves back and forth.
In 1 sind in schematischer Darstellung zumindest teilweise die verschiedenen, zuvor genannte Komponenten dargestellt. Gut zu erkennen ist in 1 rechts ein Teil der hier nicht vollständig dargestellten Spritzeinheit 1 der Spritzgießmaschine, nämlich insbesondere eine Einspritzdüse 1a, mit deren Hilfe das flüssige Kunststoffmaterial in ein Heisskanalsystem 2 eingespritzt werden kann. Vzw. weist das Heißkanalsystem 2 vier Heisskanäle 2a auf (vgl. auch die 2a und 2b), über die das flüssige Kunststoffmaterial in das Spritzgusswerkzeug 3, nämlich hier jeweils in eine Kavität 4 eingespritzt bzw. injiziert werden kann.In 1 are shown in a schematic representation, at least partially the various components mentioned above. Clearly visible is in 1 right part of the injection unit not fully shown here 1 the injection molding machine, namely in particular an injection nozzle 1a , with the aid of which the liquid plastic material in a hot runner system 2 can be injected. Vzw. indicates the hot runner system 2 four hot channels 2a on (see also the 2a and 2 B ), via which the liquid plastic material in the injection mold 3 , here in each case in a cavity 4 can be injected or injected.
Die 2a und 2b zeigen in entsprechender Darstellung das Heisskanalsystem 2 mit vier Heisskanaldüsen 5 bzw. vier Heisskanälen 2a. Jede Heisskanaldüse 5 weist einen Heisskanal 2a auf. Es ist in 1 gut zu erkennen, dass die Heisskanäle 2a über einen Verteilerkanal 2b mit der Einspritzdüse 1a strömungsverbunden sind. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Heisskanalsystem 2 vier Heisskanäle 2a auf, wobei jeder Heisskanal 2a mit jeweils einer Kavität 4 strömungsverbunden ist, nämlich über die am Ende jedes Heisskanals 2a angeordnete Heisskanaldüsenspitze 2c. Bei einem Füllvorgang gelangt flüssiges Kunststoffmaterial daher über die Einspritzdüse 1a über den Verteilerkanal 2b in die jeweiligen Heisskanäle 2a und von hier aus über die jeweiligen Heisskanaldüsenspitze 2c in die jeweiligen Kavitäten 4. Eine derartige Befüllung der Kavitäten 4, die innerhalb des Spritzgusswerkzeuges 3 angeordnet sind, läuft insbesondere in einer Zeitspanne von unter 1 Sekunde bis mehreren Sekunden ab, wobei nach dem (Ein-)Schuss das flüssige Kunststoffmaterial abkühlt, sich verfestigt und das dann so hergestellte Kunststoffspritzgussteil – im Endeffekt – dann über entsprechende Auswurfsysteme ausgeworfen wird.The 2a and 2 B show in a corresponding representation of the hot runner system 2 with four hot-runner nozzles 5 or four hot channels 2a , Each hot runner nozzle 5 has a hotrunner 2a on. It is in 1 good to realize that the hot runners 2a via a distribution channel 2 B with the injector 1a are fluidly connected. In the embodiment shown here, the hot runner system 2 four hot channels 2a on, with each hot runner 2a each with a cavity 4 fluidly connected, namely on the end of each hot runner 2a arranged hot runner nozzle tip 2c , During a filling liquid plastic material therefore passes through the injector 1a over the distribution channel 2 B into the respective hot channels 2a and from here over the respective hot runner nozzle tip 2c into the respective cavities 4 , Such a filling of the cavities 4 that are inside the injection mold 3 are arranged, in particular runs in a period of time of less than 1 second to several seconds, wherein after the (shot) shot, the liquid plastic material cools, solidifies and then produced plastic injection molded part - in the end - then ejected through corresponding ejection systems.
Während 2a in schematischer perspektivischer Darstellung das Heisskanalsystem 2 mit vier Heisskanaldüsen 5 bzw. vier Heisskanälen 2a von der Spritzgusswerkzeugseite aus zeigt, ist in 2b in schematischer perspektivischer Darstellung das Heisskanalsystem 2 von der anderen Seite aus, nämlich von der Einspritzseite der Einspritzeinheit 1 der Spritzgussmaschine dargestellt. So sind in 2a die vier Heisskanaldüsen 5 bzw. vier Heisskanäle 2a gut zu erkennen und in der 2b die Einspritzdüse 1a.While 2a in a schematic perspective view of the hot runner system 2 with four hot-runner nozzles 5 or four hot channels 2a from the injection mold side is in 2 B in a schematic perspective view of the hot runner system 2 from the other side, namely from the injection side of the injection unit 1 represented the injection molding machine. So are in 2a the four hot runner nozzles 5 or four hot runners 2a good to recognize and in the 2 B the injector 1a ,
3 zeigt nun in vergrößerter schematischer Darstellung beispielhaft eine Heisskanaldüse 5 des in 2a dargestellten Heißkanalssystems 2, nämlich mit einem Heisskanal 2a bzw. mit einer Heisskanaldüsenspitze 2c. Gut zu erkennen ist die Heißkanaldüsenspitze 2c, der Heisskanal 2a und dessen Strömungsverbindung zum hier nur teilweise dargstellten Verteilerkanal 2b sowie die Heizelemente 10 zur Beheizung des Heisskanals 2a und ein Thermoelement bzw. ein Temperatursensor 6 zur Ermittlung der Temperatur des Heisskanal 2a, insbesondere im Bereich der Heisskanaldüsenspitze 2c. Vzw. sind die Heizelemente 10 spiralförmig oder als Heizwendel 10a ausgeführt. 3 shows now in an enlarged schematic representation of an example, a hot runner nozzle 5 of in 2a illustrated hot runner system 2 namely with a hot runner 2a or with a hot runner nozzle tip 2c , Good to see is the hot runner nozzle tip 2c , the hot-channel 2a and its flow connection to the here only partially dargstellten distribution channel 2 B as well as the heating elements 10 for heating the hot runner 2a and a thermocouple or a temperature sensor 6 for determining the temperature of the hot runner 2a , in particular in the region of the hot runner nozzle tip 2c , Vzw. are the heating elements 10 spiral or as a heating coil 10a executed.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, kann nun mit Hilfe der Spritzgussmaschine eine Vielzahl von Kunststoff-Spritzgussteilen hergestellt werden, hierzu werden über mehrere Einspritzdüsen 1a und über eine Vielzahl von Heizkanalsysteme 2 flüssiges Kunststoffmaterial in eine Vielzahl von im Spritzgusswerkzeug 3 angeordnete bzw. hier vorgesehene Kavitäten 4 injiziert. So können zu meist gleichzeitig bis zu 120 Kavitäten 4 befüllt werden, wobei dann vzw. hierfür 120 Heisskanaldüsen 5 bzw. ein entsprechend ausgebildetes Heisskanalsystem 2 eingesetzt werden kann. Hierbei müssen dann alle Heizzonen des Heisskanalsystems 2 entsprechend temperiert bzw. gesteuert und/oder geregelt werden, dies gilt insbesondere für die Heisskanäle 2a der Heisskanaldüsen 5. Aber auch andere Heizzonen des Heisskanalsystems 2 können, je nach Anwendungsfall entsprechend temperiert werden, bspw. der Bereich um den Verteilerkanal 2b des Heisskanalsystems 2, wo auch entsprechende hier nicht näher bezeichnete Heizelemente vorgesehen sein können, wie bspw. auch entsprechende Temperatursensoren von denen hier beispielhaft ein Temperatursensor 9 dargestellt ist. Zur Steuerung, Regelung und Überwachung eines derartigen Heisskanalsystems 2 bzw. der Spritzgussmaschine, bestehend aus Spritzeinheit 1 und Spritzgusswerkzeug 3 sowie dem Heisskanalsystem 2 sind im Stand der Technik nun verschiedene Verfahren bekannt.Like from the 1 and 2 can be seen, now with the help of the injection molding machine, a plurality of plastic injection molded parts are produced, this will be via several injectors 1a and a variety of Heizkanalsysteme 2 liquid plastic material in a variety of in the injection mold 3 arranged or provided here cavities 4 injected. So can up to 120 cavities at the same time 4 be filled, in which case vzw. for this purpose 120 hot-runner nozzles 5 or a suitably trained hot runner system 2 can be used. In this case, all heating zones of the hot runner system must then be used 2 appropriately tempered or controlled and / or regulated, this is especially true for the hot runners 2a the hot-runner nozzles 5 , But also other heating zones of the hot runner system 2 can be appropriately tempered, depending on the application, for example, the area around the distribution channel 2 B of the hot runner system 2 where corresponding corresponding unspecified heating elements may be provided, such as, for example, corresponding temperature sensors of which here by way of example a temperature sensor 9 is shown. For the control, regulation and monitoring of such a hot runner system 2 or the injection molding machine, consisting of injection unit 1 and injection mold 3 as well as the hot runner system 2 Various methods are known in the prior art.
So ist aus der EP 0 909 628 B1 ein Verfahren zur Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen bekannt, bei denen zwar angussfreie Kunststoffteile hergestellt werden können und auch Heisskanalsysteme bzw. Heisskanal-Temperaturregler eingesetzt werden, aber das dortige Verfahren bzw. die dortige Vorrichtung ist noch nicht optimal ausgebildet. Mit dem hier eingesetzten Heisskanal-Temperaturregler lassen sich mehrere Heizzonen, also entsprechende Heisskanäle thermisch regeln bzw. ansteuern. Hierbei ist der Heisskanal-Temperaturregler über eine Daten-Signalleitung mit einem im Heisskanal vorgesehenen Temperatursensor schaltungstechnisch verbunden, wobei der Heisskanal-Temperaturregler selbst wiederum mit einer Auswerteeinheit, nämlich mit einem Rechner über eine Daten-Signalleitung verbunden ist und dann die Auswerteeinheit, also der Rechner mit einem mit dem Rechner vorgeschalteten Ladungsverstärker schaltungstechnisch verbunden ist. Der Ladungsverstärker verarbeitet Druck-Signale der in den einzelnen Kavitäten vorgesehenen Drucksensoren zu entsprechenden Druckmesswerten für die in den Kavitäten herschenden Innendrücke und übermittelt diese an den Rechner. Bei diesem bekannten Verfahren bzw. dieser bekannten Vorrichtung werden nun die jeweiligen Zeiten bzw. Zeitspannen der einzelnen Füllphasen bzw. Füllvorgänge zur Füllung der einzelnen Kavitäten gemessen. Es wird die jeweilige Zeitspanne gemessen bis sich ein bestimmter Referenzdruck in jeder Kavität einstellt. Anders ausgedrückt, ausschliesslich über die in den jeweiligen Kavitäten erfolgenden Druckmessungen der dortigen Innendrücke werden dann bei dem bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung - im Endeffekt - die Soll-Temperaturen in den einzelnen Heisskanälen so gesteuert bzw. so geregelt, dass das Erreichen der Referenzdrücke in den jeweiligen Kavitäten bei einem nachfolgenden Schuss, also bspw. bei einem auf den ersten Füllvorgang folgenden, zweiten Füllvorgang, dann möglichst zu einem gleichen Zeitpunkt erfolgen soll. Die Steuerung bzw. Regelung der Soll-Temperaturen in den einzelnen Heisskanälen erfolgt daher hier über die entsprechenden Druckmessungen in den einzelnen Kavitäten und die Ermittlung der jeweiligen Zeitspannen (vom zeitlichen Beginn eines Füllvorgangs an gemessen) zur Erreichung eines jeweiligen Referenzdruckes in jeder Kavität. Hierbei erfolgt die Übermittlung der Signale/Daten an einen vorgeschalteten Ladungsverstärker, von hier aus an einen Rechner, wobei dann von diesem Rechner die Auswertsignale bzw. berechneten Soll-Werte/Größen an den Heisskanal-Temperaturregler übermittelt werden, der wiederum dann über eine oder mehrere Daten-Signalleitungen die als Heizspiralen ausgeführten Heizelemente zur Verstärkung oder Reduzierung der Heizleistung in den jeweiligen Heisskanälen entsprechend ansteuert.So is out of the EP 0 909 628 B1 a method for controlling the production of plastic injection molded parts known, in which, although non-cutting plastic parts can be produced and hot runner systems or hot runner temperature controller are used, but the local method and the local device is not optimally formed. With the hot runner temperature controller used here, several heating zones, ie corresponding hot runners, can be thermally controlled or controlled. Here, the hot runner temperature controller is connected via a data signal line with a temperature sensor provided in the hot runner circuit, wherein the hot runner temperature controller itself is in turn connected to an evaluation, namely with a computer via a data signal line and then the evaluation, so the computer is connected in circuit technology with a charge amplifier connected upstream of the computer. The charge amplifier processes pressure signals of the pressure sensors provided in the individual cavities into corresponding pressure readings for the internal pressures prevailing in the cavities and transmits these to the computer. In this known method or this known device now the respective times or periods of measured individual filling phases or filling operations for filling the individual cavities. The respective period of time is measured until a specific reference pressure is established in each cavity. In other words, only in the known methods or the known device - in the end - the target temperatures in the individual hot runners are controlled or regulated so that reaching the reference pressures exclusively on the taking place in the respective cavities pressure measurements of the local hot compresses in the respective cavities in a subsequent shot, that is, for example, in a following on the first filling process, second filling, then should be done as possible at the same time. The control or regulation of the desired temperatures in the individual hot passages is therefore effected here via the corresponding pressure measurements in the individual cavities and the determination of the respective time periods (measured from the beginning of a filling process) to achieve a respective reference pressure in each cavity. In this case, the transmission of the signals / data to an upstream charge amplifier, from here to a computer, in which case the evaluation signals or calculated desired values / quantities are transmitted to the hot runner temperature controller, which then in turn via one or more Data signal lines which controls heating elements designed as heating spirals to amplify or reduce the heating power in the respective hot runners accordingly.
So offenbart bspw. die WO 2010/088844 A1 ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen, bei dem ein Heisskanal-Temperaturregler vorgesehen ist, der mit Hilfe einer Zentraleinheit die Ist-Temperaturwerte der jeweiligen Heisskanäle verarbeitet.For example, the WO 2010/088844 A1 a method and a device for monitoring, controlling and / or regulating the production of plastic injection molded parts, in which a hot runner temperature controller is provided which processes the actual temperature values of the respective hot runners with the aid of a central unit.
Das im Stand der Technik bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung sind noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits ist die Regelung von Heizzonen im wesentlichen auf die Anzahl von 32 Heizzonen begrenzt, andererseits ist das Regel- bzw. Steuersystem modular aufgebaut, so dass die Übermittlung der Signale für die einzelnen Messwerte für Drücke und Temperaturen und deren Verarbeitung sehr komplex und sehr zeitaufwändig ist. Das bekannte System erfordert eine sehr aufwändige Messwerterfassung und eine aufwändige sowie komplexe Verarbeitung der Signale und Daten mit einer entsprechender Vorschalthardware und einer entsprechenden Software zur Verarbeitung der Sensordaten, eine zusätzliche zentrale Datenverarbeitungseinheit mit entsprechenden Schnittstellen zur Maschinensteuerung bzw. zur Messwerteerfassung, sowie einen Heisskanal-Temperaturregler zur Regelung der Soll-Temperaturen in den einzelnen Heisskanälen. Alle diese zuvor genannten modular aufgebauten Komponenten müssen schaltungstechnisch miteinander verbunden und insbesondere über Daten- und Signalleitungen miteinander gekoppelt werden, was sehr kostenaufwendig ist. Zudem ist die Bedienerfreundlichkeit des bekannten Systems nicht gegeben, so dass auch hohe Anforderungen an das Bedienpersonal angesichts immer komplexer werdener Maschinenanforderungen gestellt werden, was die Arbeits- und Herstellungskosten zusätzlich erhöht. Zudem ist die Ermittlung/Steuerung der jeweiligen Soll-Temperaturen der jeweiligen Heisskanäle noch nicht optimal ausgebildet. Im Ergebnis ist daher das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung noch nicht optimal ausgebildet.The known in the prior art method or the known device are not yet optimally formed. On the one hand, the control of heating zones is essentially limited to the number of 32 heating zones, on the other hand, the control system is modular, so that the transmission of the signals for the individual measurements of pressures and temperatures and their processing is very complex and very time consuming , The known system requires a very complex data acquisition and a complex and complex processing of signals and data with a corresponding Vorschalthardware and a corresponding software for processing the sensor data, an additional central data processing unit with appropriate interfaces for machine control and for data acquisition, and a hot runner temperature controller to control the setpoint temperatures in the individual hotrunners. All of these aforementioned modular components must be interconnected circuitry and in particular coupled together via data and signal lines together, which is very expensive. In addition, the user-friendliness of the known system is not given, so that even high demands on the operator in view of increasingly complex machine requirements are made, which additionally increases the labor and manufacturing costs. In addition, the determination / control of the respective desired temperatures of the respective hot runners is not optimally formed. As a result, therefore, the known method or the known device is not optimally formed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren bzw. die eingangs genannte Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein anwenderfreundliches Verfahren bzw. eine anwenderfreundliche Vorrichtung geschaffen ist, wobei zusätzliche Kosten, insbesondere Kosten für zusätzliches Bedienpersonal oder dessen Weiterbildung vermieden sind, wobei eine schnelle Aufbereitung der Messdaten gewährleistet ist, und wobei zugleich eine hohe Qualität der herzustellenden Kunststoff-Spritzgussteile realisiert ist.The invention is therefore based on the object, the above-mentioned method or the device mentioned in such a design and further that a user-friendly method or a user-friendly device is created, with additional costs, in particular costs for additional operating personnel or its development are avoided wherein a rapid processing of the measured data is ensured, and at the same time a high quality of the produced plastic injection molded parts is realized.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun – für das Verfahren – durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Der Heisskanal-Temperaturregler weist nun eine Zentraleinheit auf, wobei dem Heisskanal-Temperaturregler zusätzlich auch die jeweiligen Ist-Druckwerte oder die entsprechend hierzu korrespondierenden Druck-Signale von vorgesehenen Drucksensoren zugeführt werden, wobei die Datenverarbeitung der Ist-Temperaturwerte und der Ist-Druckwerte und/oder der Temperatur-Signale oder der Druck-Signale zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Soll-Temperaturen der jeweiligen Heisskanäle direkt in der Zentraleinheit des Heisskanal-Temperaturreglers erfolgt und/oder realisiert wird.The above-indicated object is now - for the method - solved by the features of claim 1. The hot-channel temperature controller now has a central unit, the hot-runner temperature controller additionally being supplied with the respective actual pressure values or the corresponding pressure signals from intended pressure sensors, wherein the data processing of the actual temperature values and the actual pressure values and / or or the temperature signals or the pressure signals for controlling and / or regulating the respective desired temperatures of the respective hot runners takes place directly in the central unit of the hot runner temperature controller and / or realized.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun – für die Vorrichtung – durch die Merkmale des Patentanspruches 10 gelöst. Der Heisskanal-Temperaturregler weist nun eine Zentraleinheit auf, wobei dem Heisskanal-Temperaturregler zusätzlich auch die jeweiligen Ist-Druckwerte oder entsprechend hierzu korrespondierende Druck-Signale der Drucksensoren über mindestens eine Daten-Signalleitung zuführbar sind und wobei der Heisskanal-Temperaturregler derart ausgebildet und/oder ausgeführt ist, so dass die Datenverarbeitung der Ist-Temperaturwerte und der Ist-Druckwerte und/oder der Temperatur-Signale oder der Druck-Signale zur Steuerung und/oder Reglung der jeweiligen Soll-Temperaturen in den jeweiligen Heisskanälen direkt in der Zentraleinheit des Heisskanal-Temperaturreglers realisierbar ist.The object indicated above is now - for the device - solved by the features of claim 10. The hot-channel temperature controller now has a central unit, wherein the hot-runner temperature controller additionally the respective actual pressure values or corresponding pressure signals of the pressure sensors via at least one data signal line can be fed and wherein the hot runner temperature controller is formed and / or is executed so that the data processing of the actual temperature values and the actual pressure values and / or the temperature signals or the pressure signals for controlling and / or regulating the respective target temperatures in the respective hot channels directly in the Central unit of the hot runner temperature controller can be realized.
Der Heisskanal-Temperaturregler ist so ausgeführt und/oder ausgebildet, dass in dem Heisskanal-Temperaturregler nicht nur die Ist-Temperaturwerte oder die entsprechenden Temperatur-Signale der jeweiligen Heisskanäle verarbeitet werden, sondern zusätzlich auch die jeweiligen Ist-Druckwerte oder die entsprechenden Druck-Signale der in den jeweiligen Kavitäten herschenden Drücke (Innendrücke) nun in der Zentraleinheit des Heisskanal-Temperaturreglers verarbeitet werden. Damit ist zunächst eine schnellere Datenverarbeitung und damit auch eine präzisere und schnelle Regelung/Ansteuerung der Soll-Temperaturen der einzelnen Heisskanäle realisiert bzw. ermöglicht. Die Vorrichtung kann nun als eine kompakte Baueinheit ausgebildet werden, die insbesondere auch ein entsprechendes Anzeigefeld und eine einfache Bedieneingabe ermöglicht. Dadurch können entsprechende Kosten, insbesondere auch Arbeitskosten eingespart werden, wobei aufgrund der schnellen und verbesserten Anwendung/Regelung der Soll-Temperaturen der Heisskanäle auch die Qualität der hergestellten Kunststoff-Spritzgussteile verbessert ist. Im Endeffekt sind die eingangs genannten Nachteile daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.The hot-runner temperature controller is designed and / or designed so that not only the actual temperature values or the corresponding temperature signals of the respective hot runners are processed in the hot runner temperature controller, but additionally also the respective actual pressure values or the corresponding pressure signals the pressures in the respective cavities (internal pressures) are now processed in the central unit of the hot runner temperature controller. For a faster data processing and thus a more precise and fast control / control of the desired temperatures of the individual hot runners is realized or made possible first. The device can now be formed as a compact unit, which in particular also allows a corresponding display panel and a simple operator input. As a result, corresponding costs, in particular labor costs can be saved, and due to the rapid and improved application / control of the desired temperatures of the hot runners and the quality of the plastic injection molded parts produced is improved. In the end, the disadvantages mentioned above are therefore avoided and achieved corresponding advantages.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 bzw. auf die dem Patentanspruch 10 nachgeordnete Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der folgenden Zeichnungen und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now a variety of ways to design the inventive method and the device according to the invention in an advantageous manner and further. For this purpose, reference may first be made to the patent claim 1 and to the claim 10 subordinate claims. In the following, a preferred embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the following drawings and the associated description. In the drawing shows
1 in geschnittener schematischer Darstellung, einige Teile einer Spritzgussmaschine, insbesondere einen Teil einer Spritzeinheit, ein Heisskanalsystem und ein Spritzgusswerkzeug, 1 in a sectional schematic representation, some parts of an injection molding machine, in particular a part of an injection unit, a hot runner system and an injection molding tool,
2a in schematischer, teils perspektivischer Darstellung ein Heisskanalsystem von außen, gesehen von der Spritzgusswerkzeugseite aus, 2a a schematic, partially perspective view of a hot runner system from the outside, as seen from the injection mold side,
2b in schematischer, teils perspektivischer Darstellung ein Heisskanalsystem von außen, gesehen von der Spritzeinheit aus, 2 B a schematic, partially perspective view of a hot runner system from the outside, as seen from the injection unit,
3 in schematischer vergrößerter Darstellung einen zu temperierenden Heisskanal, mit Heizelementen bzw. eine Heisskanaldüse mit einem Heisskanal und insbesondere einem Temperatursensor, 3 in a schematic enlarged representation of a hot-runner to be tempered, with heating elements or a hot-runner nozzle with a hot runner and in particular a temperature sensor,
4 in schematischer Darstellung den erfindungsgemäßen Heisskanal-Temperaturregler, 4 a schematic representation of the hot runner temperature control according to the invention,
5 ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Ermittlung/Erfassung der „Schmelzfront” an einer bestimmten Position im Heisskanal, und 5 a schematic diagram showing the detection / detection of the "melt front" at a certain position in the hot runner, and
6 in schematischer Darstellung ein Diagramm zur Ermittlung/Erfassung des in einer Kavität herrschenden Druckes, insbesondere zur Ermittlung des entsprechenden Referenzdruckes. 6 a schematic diagram of a determination / detection of the pressure prevailing in a cavity pressure, in particular for determining the corresponding reference pressure.
Bevor nun im folgenden das Verfahren im Einzelnen genauer erläutert wird, darf zunächst die Vorrichtung 7 bzw. das System zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen vorab erläutert werden:
Wie bereits eingangs erläutert zeigen die 1 bis 3 eine Spritzgussmaschine bzw. wesentliche Komponenten einer, hier nicht in allen Einzelheiten dargestellten Spritzgussmaschine, nämlich – zumindest teilweise – eine Spritzeinheit 1 mit einer Einspritzdüse 1a, ein Heisskanalsystem 2 und ein Spritzgusswerkzeug 3, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 7 (vgl. 4) bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren in bestimmter Art und Weise gesteuert und/oder geregelt werden können.Before the method is explained in more detail below, the device may first be used 7 or the system for monitoring, controlling and / or regulating the production of plastic injection molded parts are explained in advance:
As already explained at the beginning of the show 1 to 3 an injection molding machine or essential components of an injection molding machine, not shown in detail here, namely - at least partially - an injection unit 1 with an injection nozzle 1a , a hot runner system 2 and an injection mold 3 that with a device according to the invention 7 (see. 4 ) or the method according to the invention can be controlled and / or regulated in a specific manner.
Die Spritzgussmaschine weist daher mindestens eine Spritzeinheit 1 mit mindestens einer Einspritzdüse 1a, wie in 1 dargestellt, auf bzw. weist vzw. mehrere Einspritzdüsen 1a und vzw. mehrere Heisskanalsysteme 2, die als kompakte Baueinheiten ausgebildet sein können (vgl. 2a und 2b), auf. Jedes Heisskanalsystem 2 weist mindestens einen Verteilerkanal 2b und mehrere Heisskanaldüsen 5 mit entsprechenden Heisskanälen 2a auf, wobei die Heisskanäle 2a am entsprechenden Ende jeweils eine Heisskanaldüsenspitze 2c aufweisen. Die Heisskanäle 2a sind insbesondere im wesentlichen innerhalb der Heisskanaldüsen 5 ausgebildet, wobei die Heisskanäle 2a bzw. die Heisskanaldüsen 5 einen spezifischen Teil des Heisskanalsystems 2 bilden. Derartige kompakte ausgebildete und vzw. aus modular aufgebauten Bauteilen bestehende Heisskanalsysteme 2 sind zwischen der Spritzeinheit 1 und dem Spritzgusswerkzeug 3 anordenbar, wobei im Bereich des Spritzgusswerkzeuges 3 eine Mehrzahl von Kavitäten 4 (Formkavitäten) vorgesehen oder ausgebildet sind. In der 1 ist exemplarisch jedoch nur eine Kavität 4 dargestellt. Jede Kavität 4 ist aber mit mindestens einem Heisskanal 2a bzw. einer Heisskanaldüse 5 strömungsverbunden.The injection molding machine therefore has at least one injection unit 1 with at least one injection nozzle 1a , as in 1 shown, on or points vzw. several injectors 1a and vzw. several hot runner systems 2 , which can be designed as compact units (see. 2a and 2 B ), on. Every hot runner system 2 has at least one distribution channel 2 B and several hot runner nozzles 5 with corresponding hot channels 2a on, with the hot runners 2a at the corresponding end in each case a hot runner nozzle tip 2c exhibit. The hot channels 2a are in particular substantially within the hot runner nozzles 5 formed, with the hot channels 2a or the hot-runner nozzles 5 a specific part of the hot runner system 2 form. Such compact trained and vzw. Hot runner systems consisting of modular components 2 are between the injection unit 1 and the injection mold 3 can be arranged, being in the area of the injection molding tool 3 a plurality of cavities 4 (Mold cavities) are provided or formed. In the 1 is exemplary but only one cavity 4 shown. Every cavity 4 but is with at least one hot runner 2a or a hot-runner nozzle 5 flow-connected.
Die Vorrichtung 7 zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen weist nun mindestens einen Heisskanal-Temperaturregler 8 auf, wobei mit Hilfe des Heisskanal-Temperaturreglers 8 die entsprechende Mehrzahl von Kavitäten 4, insbesondere bis zu 120 Kavitäten 4 mit geschmolzenem Kunststoffmaterial über mehrere Heisskanalsysteme 2 bzw. über die entsprechenden Heisskanäle 2a (insbesondere über 120 Heisskanäle 2a) beschickbar und/oder befüllbar sind.The device 7 for monitoring, control and / or regulation of the production of plastic injection molded parts now has at least one hot runner temperature controller 8th on, with the help of the hot runner temperature controller 8th the corresponding plurality of cavities 4 , especially until to 120 cavities 4 with molten plastic material over several hot runner systems 2 or via the corresponding hot channels 2a (especially over 120 hot runners 2a ) are loadable and / or fillable.
Die jeweiligen Soll-Temperaturen TSn der jeweiligen Heisskanäle 2a (insbesondere n = 1 bis n = 120) sind einzeln regelbar und/oder steuerbar, insbesondere ist die Heizleistung jedes Heisskanals 2a erhöhbar oder entsprechend reduzierbar. Hierzu ist, wie in 3 dargestellt in jedem Heisskanal 2a nun zunächst jeweils ein Temperatursensor 6 vorgesehen, mit dessen Hilfe die jeweilige Ist-Temperatur Tin (insbesondere n = 1 bis n = 120) des jeweiligen Heisskanals 2a ermittelt werden kann. Zur Beheizung bzw. zur Temperierung der einzelnen Heisskanäle 2a sind Heizelemente 10 vorgesehen, die insbesondere spiralförmig, vzw. als Heizwendel 10a ausgebildet sind, wobei die Heizleistung der Heizelemente 10 insbesondere elektrisch und/oder elektronisch steuerbar und/oder regelbar ist, insbesondere nämlich mit Hilfe des Heisskanal-Temperaturreglers 8.The respective desired temperatures T Sn of the respective hot runners 2a (In particular, n = 1 to n = 120) are individually controllable and / or controllable, in particular, the heating power of each hot runner 2a can be increased or reduced accordingly. For this, as in 3 shown in each hotrunner 2a now first a temperature sensor 6 provided with the aid of which the respective actual temperature T in (in particular n = 1 to n = 120) of the respective hot runner 2a can be determined. For heating or for controlling the temperature of the individual hot runners 2a are heating elements 10 provided, in particular helical, vzw. as a heating coil 10a are formed, wherein the heating power of the heating elements 10 in particular electrically and / or electronically controllable and / or controllable, in particular namely with the aid of the hot runner temperature controller 8th ,
Vzw. sind die Heizelemente 10 am äußeren Umfang der jeweiligen Heisskanäle 2a, hier innerhalb des Gehäuses 5a der jeweiligen Heisskanaldüse 5 vorgesehen bzw. angeordnet. Mit Hilfe der „Sensorspitze” 6a der Temperatursensoren 6 werden die Ist-Temperaturen Tin der einzelnen Heisskanäle 2a, insbesondere im Bereich der jeweiligen Heißkanaldüsenspitze 2c ermittelt.Vzw. are the heating elements 10 on the outer circumference of the respective hot channels 2a , here inside the case 5a the respective hot runner nozzle 5 provided or arranged. With the help of the "sensor tip" 6a the temperature sensors 6 the actual temperatures T are in the individual hot runners 2a , in particular in the region of the respective hot runner nozzle tip 2c determined.
Bei der Füllung der Kavitäten 4, also bei den jeweiligen einzelnen Füllvorgängen der Kavitäten 4 mit geschmolzenem Kunststoffmaterial werden auch die jeweiligen Ist-Druckwerte Pin (Innendrücke) in den jeweiligen Kavitäten 4 mit Hilfe von hier nicht im Einzelnen dargestellten Drucksensoren, die jeweils insbesondere im Innenbereich der jeweiligen Kavität 4 angeordnet sind, ermittelt.When filling the cavities 4 , ie at the respective individual filling operations of the cavities 4 with molten plastic material, the respective actual pressure values P in (internal pressures) in the respective cavities 4 with the help of not shown here in detail pressure sensors, each in particular in the interior of the respective cavity 4 are arranged determined.
Bei der Herstellung der Kunststoff-Spritzgussteile werden nun – wie bereits eingangs erläutert – entsprechende „Schüsse”, also mehrere Füllvorgänge, die sequentiell hintereinander ablaufen, realisiert, wobei die Anzahl der mit einem Schuss hergestellten Kunststoff-Spritzgussteile der Anzahl der Kavitäten entspricht.In the production of the plastic injection molded parts are now - as already explained - corresponding "shots", ie several filling operations that occur sequentially in succession realized, the number of plastic injection molded parts produced with a shot corresponds to the number of cavities.
So werden nun bei einem — ersten — Füllvorgang, also bei einem „ersten Schuss”, die jeweiligen Ist-Temperaturwerte Tin der jeweiligen Heisskanäle 2a und die jeweiligen Ist-Druckwerte Pin in den jeweiligen Kavitäten 4 ermittelt, wobei die jeweiligen Ist-Temperaturwerte Tin der jeweiligen Heisskanälen 2a (zu diesem Zeitpunkt) mit Hilfe der Temperatursensoren 6 ermittelt werden und dem Heisskanal-Temperaturregler 8 über Daten-Signalleitungen 11 zugeführt werden. Hierbei ist denkbar, dass dem Heisskanal-Temperaturregler 8 die entsprechenden Ist-Temperaturwerte Tin zugeleitet werden oder entsprechende Temperatur-Signale, die diesen Werten entsprechen.Thus, in the case of a first filling process, that is to say in the case of a "first shot", the respective actual temperature values T in the respective hot passages become 2a and the respective actual pressure values P in in the respective cavities 4 determined, wherein the respective actual temperature values T in the respective hot channels 2a (at this time) with the help of temperature sensors 6 be determined and the hot runner temperature controller 8th via data signal lines 11 be supplied. It is conceivable that the hot runner temperature controller 8th the corresponding actual temperature values T in are supplied or corresponding temperature signals which correspond to these values.
Bei den jeweiligen einzelnen Herstellungsvorgängen der Kunststoff-Spritzgussteile werden nun für jeden einzelnen Füllvorgang, also für jeden einzelnen Herstellungsvorgang entsprechende Messwerte übermittelt, wobei hier an dieser Stelle darauf hingewiesen werden darf, dass mit der Bezeichnung „erster Füllvorgang” ein jeweiliger einzelner Füllvorgang und mit der Bezeichnung „zweiter Füllvorgang” der jeweilige auf den – ersten – Füllvorgang – nachfolgende Füllvorgang gemeint ist. Anders ausgedrückt, absolut gesehen kann bspw. auch der (von Beginn an gezählte) vierte Füllvorgang wiederum ein erster Füllvorgang sein, worauf dann der darauf folgende, also der – absolut gesehen – fünfte Füllvorgang dann der zweite Füllvorgang ist. Dies darf an dieser Stelle der Klarheit halber erwähnt werden.In the respective individual production processes of the plastic injection molded parts, corresponding measured values are now transmitted for each individual filling process, that is to say for each individual production process, it being possible to point out at this juncture that the term "first filling process" means a respective individual filling process and with the Designation "second filling" of the respective on the - first - filling process - subsequent filling operation is meant. In other words, in absolute terms, for example, the fourth filling process (counted from the beginning) may once again be a first filling process, whereupon the subsequent filling process, ie the fifth filling process, is then the second filling process. This may be mentioned here for the sake of clarity.
Der Heisskanal-Temperaturregler 8 weist eine Zentraleinheit 8a auf, wobei dem Heisskanal-Temperaturregler 8 zusätzlich auch die jeweiligen Ist-Druckwerte Pin oder die entsprechend hierzu korrespondierenden Druck-Signale von vorgesehenen Drucksensoren über mindestens eine Daten-Signalleitung 12 zuführbar sind, und wobei der Heisskanal-Temperaturregler 8 derart ausgebildet und/oder ausgeführt ist, so dass die Datenverarbeitung der Ist-Temperaturwerte Tin und der Ist-Druckwerte Pin und/oder der Temperatur-Signale oder der Druck-Signale zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Soll-Temperaturen TSn der jeweiligen Heisskanäle 2a direkt in der Zentraleinheit 8a des Heisskanal-Temperaturreglers 8 realisierbar ist. Vzw. weist die Zentraleinheit 8a einen Mikroprozessor auf oder ist als Mikroprozessor ausgebildet, wobei die Soll-Temperaturen TSn in der Zentraleinheit 8a des Heisskanal-Temperaturreglers 8, für einen auf den ersten Füllvorgang, nachfolgenden zweiten Füllvorgang insbesondere in Echtzeit ermittelbar und/oder berechenbar sind.The hot runner temperature controller 8th has a central unit 8a on, with the hot runner temperature controller 8th In addition, the respective actual pressure values P in or the corresponding corresponding pressure signals of provided pressure sensors via at least one data signal line 12 can be fed, and wherein the hot runner temperature controller 8th is designed and / or executed such that the data processing of the actual temperature values T in and the actual pressure values P in and / or the temperature signals or the pressure signals for controlling and / or regulating the respective target temperatures T Sn the respective hot channels 2a directly in the central unit 8a of the hot runner temperature controller 8th is feasible. Vzw. indicates the central unit 8a a microprocessor or is designed as a microprocessor, wherein the target temperatures T Sn in the central unit 8a of the hot runner temperature controller 8th for a second filling process subsequent to the first filling operation, in particular in real time, and / or can be calculated.
So zeigt die 4 in schematischer Darstellung den Heisskanal-Temperaturregler 8 mit der Zentraleinheit 8a. Die hier gestrichelt punktierte Linie soll die Vorrichtung 7 bzw. das Gehäuse 14 des Heisskanal-Temperaturreglers 8 darstellen. Insbesondere ist der Heisskanal-Temperaturregler 8 mit weiteren, hier dargestellten Komponenten als kompakte Baueinheit ausgeführt.That's how it shows 4 in a schematic representation of the hot runner temperature controller 8th with the central unit 8a , The dashed dotted line here is the device 7 or the housing 14 of the hot runner temperature controller 8th represent. In particular, the hot runner temperature controller 8th executed with further components shown here as a compact unit.
In der bevorzugten Ausführungsform weist der Heisskanal-Temperaturregler 8 ein Vorschaltmodul 8b auf, das vzw. einen Analog-/Digital-Wandler aufweist. Dem Vorschaltmodul 8b werden die Signale für die Ist-Temperaturen Tin der jeweiligen Heisskanäle 2a, sowie auch die Signale für die Ist-Drücke Pin der jeweiligen Kavitäten 4 entsprechend über die Daten-Signalleitungen 11 bzw. 12 zugeführt, also die Signale, die von den jeweiligen Temperatursensoren 6 und von den Drucksensoren ermittelt werden. Diese Signale werden in dem Vorschaltmodul 8b entsprechend verarbeitet, wobei die verarbeiteten Werte dann der Zentraleinheit 8a vom Vorschaltmodul 8b entsprechend zugeführt werden, nämlich über die Daten-Signalleitungen 11a und 12a, sowie aus 4 ersichtlich.In the preferred embodiment, the hot runner temperature controller 8th a ballast module 8b on, the vzw. has an analog / digital converter. The ballast module 8b the signals for the actual temperatures T in the respective hot channels 2a , as well as the signals for the actual pressures P in the respective cavities 4 according to the data signal lines 11 respectively. 12 supplied, ie the signals from the respective temperature sensors 6 and be determined by the pressure sensors. These signals are in the ballast module 8b processed accordingly, the processed values then the central unit 8a from the ballast module 8b be supplied accordingly, namely via the data signal lines 11a and 12a , as well as out 4 seen.
Zusätzlich weist der Heisskanal-Temperaturregler 8 insbesondere auch ein Nachschaltmodul 8c auf. Die Zentraleinheit 8a und das Nachschaltmodul 8c sind über eine Daten-Signalleitung 13a miteinander verbunden. Das Nachschaltmodul 8c dient zur Aufbereitung der Ausgangsdaten bzw. der Ausgangssignale der Zentraleinheit 8a, wobei das Nachschaltmodul 8c insbesondere als Leistungsverstärker für die Übermittlung der Soll-Temperaturen TSn bzw. der entsprechenden Signale an die Heizelemente 10 ausgebildet ist. Hierfür ist wiederum mindestens eine entsprechende weitere Daten- Signalleitung 13 bzw. sind vzw. mehrere Daten-Signalleitungen 13 vorgesehen.In addition, the hot runner temperature controller points 8th in particular also a downstream module 8c on. The central unit 8a and the slave module 8c are via a data signal line 13a connected with each other. The downstream module 8c serves for processing the output data or the output signals of the central unit 8a , wherein the downstream module 8c in particular as a power amplifier for the transmission of the setpoint temperatures T Sn and the corresponding signals to the heating elements 10 is trained. For this purpose, in turn, at least one corresponding further data signal line 13 or are vzw. multiple data signal lines 13 intended.
Wie aus der 4 gut erkennbar ist, ist der Heisskanal-Temperaturregler 8, insbesondere mit den einzelnen Komponenten, nämlich der Zentraleinheit 8a, dem Vorschaltmodul 8b und dem Nachschaltmodul 8c als kompakte Baueinheit ausgebildet und insbesondere in einem hier nur schematisch angedeuteten Gehäuse 14 angeordnet. Zusätzlich ist vzw. eine Anzeigevorrichtung 8d und/oder ein Interfaceanschluss vorgesehen, der insbesondere von außerhalb, also von einer Person auch leicht zu bedienen ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Vorschaltmodul 8b und das Nachschaltmodul 8c auch als integraler Bestandteil der Zentraleinheit 8a ausgeführt sein, so dass eine besonders kompakte Bauweise eines Heisskanal-Temperaturreglers 8 realisierbar ist.Like from the 4 is clearly recognizable, is the hot runner temperature controller 8th , in particular with the individual components, namely the central unit 8a , the ballast module 8b and the slave module 8c designed as a compact unit and in particular in a here only schematically indicated housing 14 arranged. In addition, vzw. a display device 8d and / or an interface connection, which is also easy to operate, especially from outside, ie by a person. In a further preferred embodiment, the ballast module 8b and the slave module 8c also as an integral part of the central unit 8a be executed, so that a particularly compact design of a hot runner temperature controller 8th is feasible.
Mit Hilfe der Vorrichtung 7, insbesondere dem Heisskanal-Temperaturregler 8 kann nun nach einem ersten Füllvorgang die jeweilige Soll-Temperatur TSn jedes Heisskanals 2a in Abhängigkeit der jeweiligen Ist-Temperatur Tin und in Abhängigkeit des jeweiligen Ist-Druckes Pin der jeweiligen zugeordneten Kavität 4 derart ermittelt und/oder berechnet werden, so dass dann alle Kavitäten 4 – beim nächsten, sich anschließenden zweiten Füllvorgang – möglichst zum gleichen Zeitpunkt vollständig gefüllt sind. Dies bedeutet, die Soll-Temperaturen TSn jedes Heisskanals 2a werden bei jedem Füllvorgang basierend auf dem vorhergehenden Füllvorgang neu berechnet und/oder ermittelt und im Bedarfsfall wird die jeweilige spezifische Heizleistung jedes Heisskanals 2a entsprechend angepasst, insbesondere erhöht oder reduziert, wodurch die Fluidität des flüssigen Kunststoffmaterials entsprechend beeinflusst wird. Soll bspw. die Fliessgeschwindigkeit bzw. die Fluidität des flüssigen Kunststoffmaterials innerhalb eines Heisskanals 2a erhöht werden, so wird auch die Heizleistung in diesem Heisskanal 2a erhöht, soll hingegen die Fliessgeschwindigkeit bzw. die Fluidität des flüssigen Kunststoffmaterials in einem Heisskanals 2a reduziert werden, so wird auch die Heizleistung in diesem Heisskanal 2a entsprechend reduziert.With the help of the device 7 , in particular the hot runner temperature controller 8th can now after a first filling the respective target temperature T Sn of each hot runner 2a as a function of the respective actual temperature T in and as a function of the respective actual pressure P in the respective associated cavity 4 be determined and / or calculated so that then all cavities 4 - At the next, subsequent second filling process - are completely filled as possible at the same time. This means the target temperatures T Sn of each hot runner 2a are recalculated and / or determined at each filling operation based on the previous filling and, if necessary, the respective specific heating power of each hot runner 2a adapted accordingly, in particular increased or reduced, whereby the fluidity of the liquid plastic material is influenced accordingly. If, for example, the flow rate or the fluidity of the liquid plastic material within a hot runner 2a be increased, so is the heating power in this hot runner 2a increases, however, should the flow rate or the fluidity of the liquid plastic material in a hot runner 2a be reduced, so is the heating power in this hot runner 2a reduced accordingly.
So können mit der Vorrichtung 7, insbesondere mit dem Heisskanal-Temperaturregler 8, insbesondere der Zentraleinheit 8a daher nun die Soll-Temperaturen TSn in bis zu 120 Heizzonen, insbesondere in bis zu 120 Heisskanälen 2a überwacht, gesteuert und/oder geregelt werden, wobei die Datenverarbeitung der einzelnen Ist-Temperaturwerte Tin und der Ist-Druckwerte Pin bzw. entsprechender Temperatur- oder Drucksignale in der Zentraleinheit 8a, insbesondere in Echtzeit erfolgt, dies darf im Folgenden nun insbesondere anhand der nun noch folgenden, spezifischen Verfahrensschritte noch näher erläutert werden:
Wie die 3 zeigt weist jeder Heisskanal 2a einen Temperatursensor 6 auf, so dass nun in jedem Heisskanal 2a der jeweilige Zeitpunkt tin des Durchlaufens der Schmelzfront des flüssigen Kunststoffmaterials an einer bestimmten Position im jeweiligen Heisskanal 2a, insbesondere das Erreichen der Schmelzfront des Kunststoffmaterials an der Sensorspitze 6a des Temperatursensors 6 (als bestimmte Position) ermittelbar ist. Vzw. ist dies die Position der Sensorspitze 6a am Ende des jeweiligen Heisskanals 2a im Bereich der Heisskanaldüsenspitze 2c.So can with the device 7 , in particular with the hot runner temperature controller 8th , in particular the central unit 8a Therefore, now the target temperatures T Sn in up to 120 heating zones, in particular in up to 120 hot channels 2a monitored, controlled and / or regulated, wherein the data processing of the individual actual temperature values T in and the actual pressure values P in or corresponding temperature or pressure signals in the central processing unit 8a , in particular in real time, this may now be explained in more detail in the following, in particular with reference to the specific process steps that are still to follow:
As the 3 shows each hot runner 2a a temperature sensor 6 on, so now in each hot runner 2a the respective time t in passing through the melt front of the liquid plastic material at a certain position in the respective hot runner 2a , in particular the achievement of the melt front of the plastic material at the sensor tip 6a of the temperature sensor 6 (as a specific position) can be determined. Vzw. this is the position of the sensor tip 6a at the end of each hotrunner 2a in the area of the hot runner nozzle tip 2c ,
So zeigt 5 in schematischer Darstellung einen „peak”, nämlich ein lokales Maximum M zu einem bestimmten Zeitpunkt tin für den Fall, dass die Schmelzfront eines Schusses/eines Füllvorganges in einem Heisskanal 2a die spezifische vorbestimmte Position, nämlich im wesentlichen hier die Position der Sensorspitze 6a des jeweiligen Temperatursensors 6, also den dieser Position zugeordneten Wandungsbereich des Heisskanals 2a erreicht. Unter dem Begriff „Schmelzfront” bzw. „Durchlauf/Passieren. der Schmelzfront” ist gemeint, dass mit Hilfe des jeweiligen Temperatursensors 6 der jeweilige Zeitpunkt tin ermittelbar ist, wenn der Anfangsbereich des flüssigen Kunststoffmaterials eines bestimmten Schusses/Füllvorgang die Sensorspitze 6a des Temperatursensors 6 bzw. den entsprechenden Wandungsbereich des Heisskanals 2a erreicht, denn die jeweilige lokale Temperaturerhöhung des entsprechenden Wandungsbereiches des Heisskanals 2a wird mit Hilfe der Sensorspitze 6a gemessen bzw. ermittelt. In den jeweiligen Heisskanälen 2a ist keine Luft und kein Vakuum vorhanden, sondern in den Heisskanälen 2a läuft mit den einzelnen Schüssen das jeweilige flüssige Kunststoffmaterial in Richtung der Kavitäten 4. Hierbei hat das flüssige Kunststoffmaterial bei dem Passieren der Einspritzdüse 1a der Spritzeinheit 1 im Allgemeinen seine höchste Temperatur und kühlt im Verteilerkanal 2b des Heizsystems 2 bereits leicht ab, obwohl das Heizsystem 2, d. h. der Verteilerkanal 2b sowie auch die Heisskanäle 2a entsprechend temperiert, insbesondere entsprechend beheizt werden. Dies hat zur Folge, dass der Anfangsbereich des flüssigen Kunststoffmaterials eines aktuellen, neuen Schusses wärmer, also heißer ist, als der Endbereich eines vorhergegangenen alten Schusses oder anders ausgedrückt, der Endbereich des flüssigen Kunststoffmaterials eines ersten Füllvorganges ist kühler als der Anfangsbereich des geschmolzenen Kunststoffmaterials eines zweiten Füllvorganges. Diese Temperaturdifferenz ist durch die Sensorspitze 6a des Temperatursensors 6 messbar bzw. ermittelbar, wobei der entsprechende Anfangsbereich des nachfolgenden zweiten Füllvorgangs hier als „Schmelzfront” bezeichnet wird (oder auch als „Temperaturfront” bezeichnet werden könnte).So shows 5 in a schematic representation of a "peak", namely a local maximum M at a certain time t in in the event that the melt front of a shot / a filling process in a hot runner 2a the specific predetermined position, namely substantially the position of the sensor tip here 6a the respective temperature sensor 6 , ie the wall region of the hot runner assigned to this position 2a reached. By the term "melt front" or "pass / pass. the melt front "is meant that with the help of the respective temperature sensor 6 the respective time t in is determinable if the initial region of the liquid plastic material of a particular shot / filling process the sensor tip 6a of the temperature sensor 6 or the corresponding wall area of the hot runner 2a achieved, because the respective local temperature increase of the corresponding wall region of the hot runner 2a is done with the help of the sensor tip 6a measured or determined. In the respective hot channels 2a There is no air and no vacuum, but in the hot channels 2a With the individual shots, the respective liquid plastic material runs in the direction of the cavities 4 , Here has the liquid Plastic material when passing the injector 1a the injection unit 1 generally its highest temperature and cool in the distribution channel 2 B of the heating system 2 already slightly off, although the heating system 2 ie the distribution channel 2 B as well as the hot channels 2a be appropriately tempered, in particular heated accordingly. As a result, the initial region of the liquid plastic material of a current, new weft is warmer, ie hotter, than the end portion of a previous old weft, or in other words, the end portion of the liquid plastic material of a first fill is cooler than the initial portion of the fused plastic material second filling process. This temperature difference is through the sensor tip 6a of the temperature sensor 6 measurable or ascertainable, wherein the corresponding initial region of the subsequent second filling process is referred to here as "melt front" (or could also be referred to as "temperature front").
Wird nun bei einem Füllvorgang ermittelt, dass in den verschiedenen Heisskanälen 2a die jeweiligen Zeitpunkte tin des Durchlaufens der jeweiligen Schmelzfront des Kunststoffmaterials in dem jeweiligen Heisskanal 2a an der jeweiligen bestimmten Position zu unterschiedlichen Zeitpunkten ti erfolgt (also ti1 ± ti2 ± ti3 usw.), so kann nun für den nächsten Füllvorgang (zweiten Füllvorgang) die jeweilige Soll-Temperatur TSn bzw. die entsprechenden Soll-Temperaturen TSn für die jeweiligen Heisskanäle 2a so eingestellt, gesteuert und/oder geregelt werden, d. h. die entsprechende Heiz- oder Kühlleistung für den entsprechenden jeweiligen Heisskanal 2a entsprechend so eingestellt werden, so dass dann bei diesem nächsten zweiten Füllvorgang die jeweilige Schmelzfont in dem jeweiligen Heisskanal 2a die jeweilige bestimmte Position zum jeweils gleichen Zeitpunkt ti erreichen (also ti1 = ti2 = ti3 usw.). Es sind dann also keine Differenz bzw. keine Differenzen zwischen den einzelnen Zeitpunkten tin des Durchlaufens der jeweiligen Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a ermittelbar.Is now determined during a filling process that in the various hot channels 2a the respective times t in of passing through the respective melt front of the plastic material in the respective hot runner 2a at the respective particular position at different times ti (ie t i1 ± t i2 ± t i3 , etc.), the respective setpoint temperature T Sn or the corresponding setpoint temperatures T can now be used for the next filling process (second filling process) Sn for the respective hot runners 2a be adjusted, controlled and / or regulated, ie the corresponding heating or cooling capacity for the corresponding respective hot runner 2a be set accordingly, so that then in this next second filling the respective fusible in the respective hot runner 2a reach the respective particular position at the same time ti (ie, t i1 = t i2 = t i3 , etc.). It is then no difference or no differences between the individual times t in the passage of the respective enamel fronts in the respective hot channels 2a determined.
Anders ausgedrückt, jeder einzelne Heisskanal 2a wird entsprechend so temperiert, dass die jeweiligen Schmelzfronten dann zum jeweils gleichen Zeitpunkt ti die jeweilige bestimmte spezifische Position innerhalb des Heisskanals 2a, insbesondere den Bereich der Sensorspitze 6a erreichen. Es wird also jeder Heisskanal 2a entsprechend einzeln angesteuert bzw. geregelt und entsprechend temperiert, also mehr geheizt oder weniger geheizt bzw. gekühlt, so dass das Kunststoffmaterial in den einzelnen Heisskanälen 2a entweder schneller oder langsamer fließt bzw. dessen Fluidität erhöht oder reduziert wird, so wie gewünscht wird.In other words, every single hot runner 2a is accordingly tempered so that the respective enamel fronts then at the same time ti each specific position within the hot runner 2a , in particular the area of the sensor tip 6a to reach. So it's getting hotter 2a individually controlled or regulated and tempered accordingly, that is more heated or less heated or cooled, so that the plastic material in the individual hot channels 2a either flows faster or slower or its fluidity is increased or reduced, as desired.
In der spezifischen erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Verfahrens kann nun beim ersten Füllvorgang für jeden Heisskanal 2a bzw. für jede Kavität 4 die absolute Laufzeit ltn der jeweiligen Schmelzfront ab einer bestimmten Position, insbesondere ab Erreichen der Sensorspitze 6a des Temperatursensors 6 bzw. ab Ermittlung der jeweiligen lokalen Temperaturerhöhung (des „peaks”) in der jeweiligen Heisskanaldüse 2a bis zum Erreichen bzw. Realisieren eines bestimmten Referenzdruckes PR in der jeweiligen Kavität 4 ermittelt werden. Die jeweiligen Soll-Temperaturen Ts der einzelnen Heisskanäle 2a werden dann so gesteuert und/oder geregelt, so dass beim nächsten, zweiten Füllvorgang die jeweiligen Laufzeiten ltn der Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a derart verlängerbar oder verkürzbar sind, so dass der bestimmte Referenzdruck PR in jeder Kavität 4 zum gleichen Zeitpunkt erreichbar ist bzw. erreicht wird, insbesondere dann keine Differenz bzw. keine Differenzen zwischen den einzelnen Zeitpunkten des Erreichens des bestimmten Referenzdruckes PR in die jeweiligen Kavitäten 4 ermittelbar sind. Dieses ist auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bzw. dem Heisskanal-Temperaturregler 8 entsprechend realisierbar.In the specific embodiment of the method according to the invention, it is now possible for each hot runner during the first filling process 2a or for each cavity 4 the absolute term ltn the respective melt front from a certain position, in particular from reaching the sensor tip 6a of the temperature sensor 6 or from determination of the respective local temperature increase (of the "peak") in the respective hot-runner nozzle 2a until reaching or realizing a certain reference pressure P R in the respective cavity 4 be determined. The respective setpoint temperatures Ts of the individual hot runners 2a are then controlled and / or regulated, so that the next, second filling the respective maturities ltn the fronts in the respective hot channels 2a be extended or shortened so that the particular reference pressure P R in each cavity 4 is reached or achieved at the same time, in particular no difference or no differences between the individual times of reaching the specific reference pressure P R in the respective cavities 4 can be determined. This is also with the device according to the invention 1 or the hot runner temperature controller 8th correspondingly feasible.
Obwohl die jeweiligen Verfahrensschritte bereits oben angesprochen sind, dürfen diese nun im Zusammenhang nochmals wie folgt, insbesondere auch unter expliziter Bezugnahme auf die 5 und 6 erläutert werden: Bei der Durchführung des entsprechenden Verfahrens zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen werden eine Mehrzahl von Kavitäten 4 mit geschmolzenem Kunststoffmaterial über ein Heisskanalsystem 2 beschickt und/oder befüllt. Jede Kavität 4 ist mit mindestens einem Heisskanal 2a strömungsverbunden, wobei die jeweiligen Soll-Temperaturen TSn der jeweiligen Heisskanäle 2a einzeln geregelt und/oder gesteuert werden, insbesondere mit der oben geschilderten Vorrichtung 7 bzw. mit dem oben gebildeten, spezifisch ausgebildeten Heisskanal-Temperaturregler 8.Although the respective method steps have already been mentioned above, they may now be repeated in the context as follows, in particular also with explicit reference to FIGS 5 and 6 In carrying out the corresponding method for monitoring, controlling and / or regulating the production of plastic injection-molded parts, a plurality of cavities 4 with molten plastic material via a hot runner system 2 loaded and / or filled. Every cavity 4 is with at least one hot runner 2a flow-connected, wherein the respective desired temperatures T Sn of the respective hot runners 2a individually regulated and / or controlled, in particular with the above-described device 7 or with the above-formed, specifically designed hot runner temperature controller 8th ,
Hierzu werden die jeweiligen Ist-Temperaturwerte Tin der jeweiligen Heisskanäle 2a und die jeweiligen Ist-Druckwerte Pin in den jeweiligen Kavitäten 4 bei einem jeweiligen – ersten – Füllvorgang ermittelt und die jeweiligen Ist-Temperaturwerte Tin der jeweiligen Heisskanäle 2a einem Heisskanal-Temperaturregler 8 zugeführt bzw. übermittelt. Der spezifisch ausgebildete Heisskanal-Temperaturregler 8 weist eine Zentraleinheit 8a auf, wobei dem Heisskanal-Temperaturregler 8 zusätzlich auch die jeweiligen Ist-Druckwerte Pin zugeführt werden und nun die Datenverarbeitung der Ist-Temperaturwerte Tin und der Ist-Druckwerte Pin zur Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Soll-Temperaturen TSn der jeweiligen Heisskanäle 2a bzw. deren jeweiliger Heizleistung – für einen auf dem ersten Füllvorgang, nachfolgenden zweiten Füllvorgang – direkt in der Zentraleinheit 8a des Heisskanal-Temperaturreglers 8 erfolgt und/oder realisiert wird.For this purpose, the respective actual temperature values T in the respective hot channels 2a and the respective actual pressure values P in in the respective cavities 4 determined at a respective - first - filling and the respective actual temperature values T in the respective hot runners 2a a hot runner temperature controller 8th supplied or transmitted. The specifically designed hot runner temperature controller 8th has a central unit 8a on, with the hot runner temperature controller 8th in addition, the respective actual pressure values P in are also supplied, and now the data processing of the actual temperature values T in and the actual pressure values P in for controlling and / or regulating the respective setpoint temperatures T Sn of the respective hot runners 2a or their respective heating power - for one on the first filling, subsequent second filling - directly in the central unit 8a of the hot runner temperature controller 8th takes place and / or realized.
Hierbei werden die jeweiligen Soll-Temperaturen TSn in der Zentraleinheit 8a des Heisskanal-Temperaturreglers 8 ermittelt und/oder berechnet, wobei die Soll-Temperatur TSn jedes Heisskanals 2a in Abhängigkeit der jeweiligen Ist-Temperatur Tin und des jeweiligen Ist-Druckes Pin der jeweiligen zugeordneten Kavität 4 auf Basis eines vorausgehenden Füllvorganges (ersten Füllvorganges) für einen nachfolgenden (zweiten) Füllvorgang derart ermittelt und/oder berechnet wird, so dass dann alle Kavitäten 4 – beim nachfolgenden Füllvorgang – möglichst zum gleichen Zeitpunkt vollständig gefüllt sind. Hierzu wird die Heizleistung der jeweiligen Heisskanäle 2a entsprechend adaptiert bzw. angepasst, d. h. geregelt und/oder gesteuert, nämlich mit Hilfe der elektrischen und/oder elektronisch ansteuerbaren Heizelemente 10, die mit Hilfe des Heisskanal-Temperaturreglers 8, insbesondere der Zentraleinheit 8a entsprechend geregelt werden.In this case, the respective setpoint temperatures T Sn in the central unit 8a of the hot runner temperature controller 8th determined and / or calculated, wherein the target temperature T Sn of each hot runner 2a depending on the respective actual temperature T in and the respective actual pressure P in the respective associated cavity 4 is determined and / or calculated on the basis of a preceding filling process (first filling process) for a subsequent (second) filling process, so that then all the cavities 4 - At the subsequent filling process - are filled as far as possible at the same time. For this purpose, the heating power of the respective hot runners 2a adapted or adapted accordingly, ie regulated and / or controlled, namely with the aid of electrically and / or electronically controllable heating elements 10 using the hot runner temperature controller 8th , in particular the central unit 8a be regulated accordingly.
Zur Realisierung des Verfahrens wird nun bei einem ersten Füllvorgang im jeweiligen Heisskanal 2a der jeweilige Zeitpunkt tin des Durchlaufens der Schmelzfront des flüssigen Kunststoffmaterials an einer bestimmten Position im jeweiligen Heisskanal 2a ermittelt. Vzw. ist dies die Position der Sensorspitze 6a des jeweiligen Temperatursensors 6 bzw. der entsprechende, der Sensorspitze 6a zugeordnete Wandungsbereich des Heisskanals 2a. Es ergeben sich bei vzw. bis zu 120 Heisskanälen 2a daher bis zu 120 Zeitpunkte ti1, ti2, ... ti120. 5 zeigt in allgemeiner Darstellung die Ermittlung eines bestimmten Zeitpunktes tin beispielhaft für einen bestimmten Heisskanal 2a, nämlich das Erreichen eines lokalen Temperaturmaximums, nämlich einer lokalen Temperaturerhöhung durch das Ermitteln einer spezifischen Ist-Temperatur Tin für diesen bestimmten einzelnen Heisskanal 2a. So werden die einzelnen Zeitpunkte tin für alle Heisskanäle 2a ermittelt. Nun werden die jeweiligen Soll-Temperaturen TS1, TS2 ... TS120 für jeden Heisskanal 2a dann so gesteuert und/oder geregelt, also die jeweilige Heiz- oder Kühlleistung für jeden Heisskanal 2a entsprechend so adaptiert, so dass beim Nächsten, auf den ersten Füllvorgang folgenden zweiten Füllvorgang die jeweiligen Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a diese bestimmte Position, hier im Wesentlichen die Position der Sensorspitze 6a dann zu einem jeweils gleichen Zeitpunkt ti erreichen. Es ergeben sich also dann keine Differenz bzw. keine Differenzen zwischen den einzelnen Zeitpunkten tin des Durchlaufens der jeweiligen Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a.To realize the method is now in a first filling in the respective hot runner 2a the respective time t in passing through the melt front of the liquid plastic material at a certain position in the respective hot runner 2a determined. Vzw. this is the position of the sensor tip 6a the respective temperature sensor 6 or the corresponding, the sensor tip 6a assigned wall area of the hot runner 2a , It arise at vzw. up to 120 hot channels 2a therefore up to 120 times t i1 , t i2 , ... ti 120 . 5 shows a general illustration of the determination of a specific time t in example for a particular hot runner 2a namely, the achievement of a local temperature maximum, namely a local temperature increase by determining a specific actual temperature T in for this particular individual hot runner 2a , Thus, the individual times t in for all hot channels 2a determined. Now, the respective target temperatures T S1 , T S2 ... T S120 for each hot runner 2a then controlled and / or regulated, so the respective heating or cooling capacity for each hot runner 2a adapted accordingly, so that in the next, on the first filling the following second filling process, the respective enamel fronts in the respective hot channels 2a this particular position, here essentially the position of the sensor tip 6a then reach ti at the same time. Thus, no difference or differences between the individual points in time t in the passage of the respective enamel fronts in the respective hot passages result 2a ,
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun beim ersten Füllvorgang für jeden Heisskanal 2a bzw. für jede Kavität 4 nun die absolute Laufzeit ltn der jeweiligen Kavität 4 ermittelt. Anders ausgedrückt, der Druck Pin in jeder Kavikanaldüse 2a bis zum Erreichen eines bestimmten Referenzdruckes PR in der jeweiligen Kavität 4 ermittelt. Anders ausgedrückt, der Druck Pin in jeder Kavität 4 wird vzw. permanent ermittelt und an den Heisskanal-Temperaturregler 8 übermittelt. Erreicht nun die jeweilige Schmelzfront in dem jeweiligen Heisskanal 2a eine bestimmte Position, insbesondere im Wesentlichen die Sensorspitze 6a des Temperatursensors 6, so wird die absolute Laufzeit ltn von diesem Punkt an gemessen bis sich in der zugeordneten jeweiligen Kavität 4 dann ein bestimmter Referenzdruck PR einstellt. So werden bei 120 Kavitäten 4, insbesondere also bis zu 120 absolute Laufzeiten lt1, lt2 bis lt120 ermittelt.In the method according to the invention is now the first filling process for each hot runner 2a or for each cavity 4 now the absolute running time ltn of the respective cavity 4 determined. In other words, the pressure P in in each cavity nozzle 2a until reaching a certain reference pressure P R in the respective cavity 4 determined. In other words, the pressure P in in each cavity 4 becomes vzw. permanently determined and to the hot runner temperature controller 8th transmitted. Now reach the respective melt front in the respective hot runner 2a a certain position, in particular essentially the sensor tip 6a of the temperature sensor 6 , so the absolute running time ltn is measured from this point up to in the assigned respective cavity 4 then sets a certain reference pressure P R. So are at 120 cavities 4 , ie in particular up to 120 absolute terms l t1 , l t2 to l t120 determined.
Hieraufhin werden dann die jeweiligen Soll-Temperaturen Ts1, Ts2 bis Ts120 automatisch berechnet und die Heiz- oder Kühlleistungen für jeden Heisskanal 2a dann so gesteuert und/oder geregelt, so dass beim nächsten, zweiten Füllvorgang die jeweiligen Laufzeiten ltn der Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a derart verlängert oder verkürzt werden, so dass der bestimmte Referenzdruck PR in jeder Kavität 4 dann zu einem gleichen Zeitpunkt ti erreicht wird, insbesondere sich dann also keine Differenzen zwischen den einzelnen Zeitpunkten tin des Erreichens des bestimmten Referenzdruckes PR in den jeweiligen Kavitäten 4 bzw. sich keine Differenzen zwischen den einzelnen absoluten Laufzeiten ltn ergeben.Hereupon, the respective setpoint temperatures T s1 , T s2 to T s120 are then automatically calculated and the heating or cooling outputs for each hot runner 2a Then so controlled and / or regulated, so that the next, second filling the respective maturities ltn the fronts in the respective hot channels 2a be extended or shortened such that the determined reference pressure P R in each cavity 4 is then reached at a same time ti, in particular then no differences between the individual times t in reaching the specific reference pressure P R in the respective cavities 4 or there are no differences between the individual absolute maturities ltn.
6 zeigt in schematischer Darstellung hier den Beginn eines Einspritzvorganges und die Zeitspanne ltn bis ein entsprechender Referenzdruck PR in einer Kavität 4 erreicht wird. Weiterhin dargestellt ist die Nachdruckphase vor der Formöffnung bzw. der Zeitpunkt der Formöffnung und der Druckabfall nach der Formöffnung, also nach der Öffnung der entsprechenden Kavität 4. 6 shows a schematic representation here the beginning of an injection process and the time l_n to a corresponding reference pressure P R in a cavity 4 is reached. Also shown is the holding pressure phase before the mold opening or the time of the mold opening and the pressure drop after the mold opening, ie after the opening of the corresponding cavity 4 ,
Die Vorrichtung 7 bzw. der Heisskanal-Temperaturregler 8 ist vzw. so ausgebildet, dass die Datenverarbeitung der Ist-Temperaturen Tin, der Ist-Druckwert Pin, der jeweiligen Zeitmesswerte tin bzw. Laufzeiten ltn bzw. deren Berechnungen insbesondere in Echtzeit erfolgen. Vzw. können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 7 bis zu 120 Heizzonen, insbesondere 120 Heizkanäle 2a gesteuert und/oder geregelt werden. Hierzu weist der Heisskanal-Temperaturregler 8 insbesondere eine Zentraleinheit 8a mit einem entsprechenden Mikroprozesser auf, der die entsprechenden Berechungen und Datenverarbeitung der Messwerte von Füllvorgang zu Füllvorgang, insbesondere die Soll-Temperaturen TSn für die jeweiligen Heisskanäle 2a automatisch berechnet und die jeweilige Heizleistung in den jeweiligen Heisskanälen 2a automatisch steuert und/oder regelt bzw. überwacht. So kann der Heisskanal-Temperaturregler 8 mit zusätzlichen weiteren Funktionen ausgestattet werden, insbesondere mit Warnfunktionen, wenn bspw. bei einer bestimmten Anzahl von Kavitäten 4 die einzustellenden Soll-Temperaturen TSn eben nicht erreicht werden bzw. die jeweiligen Schmelzfronten in den jeweiligen Heisskanälen 2a die jeweils vorbestimmte Position nicht zu einem gleichen Zeitpunkt ti erreichen und/oder die absoluten Laufzeiten ltn des flüssigen Kunststoffmaterials in die jeweiligen Kavitäten 4 bis zum Erreichen des dortigen jeweiligen vorgeschlagenen Referenzdruckes PR nicht gleich sind oder eine bestimmte Anzahl unter- oder überschreitet. Dadurch kann nicht nur eine sehr kompakte Baueinheit für einen Heisskanal-Temperaturregler 8 realisiert werden, sondern es werden die eingangs genannten Vorteile realisiert und Kosten eingespart. Insbesondere ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine schnellere Steuerung und/oder Regelung der Soll-Temperaturen TSn der Heisskanäle 2a ermöglicht und eine höhere Qualität der hergestellten Kunststoff-Spritzgussteilen erzielbar, weil nämlich bereits zu einem frühren – als bisher im Stand der Technik bekannten – Zeitpunkt, nämlich bereits der Lauf/das Durchlaufen der Schmelzfronten in den Heisskanälen 2a auf bestimmte Art und Weise, wie oben erläutert, in vorteilhafter Art und Weise verarbeitet wird, so dass die entsprechenden Vorteile erzielt sind.The device 7 or the hot runner temperature controller 8th is vzw. designed such that the data processing of the actual temperatures T in , the actual pressure value P in , the respective time measured values t in or transit times ltn or their calculations are carried out in particular in real time. Vzw. can with the device according to the invention 7 up to 120 heating zones, in particular 120 heating channels 2a controlled and / or regulated. For this purpose, the hot runner temperature controller 8th in particular a central unit 8a with a corresponding micro-processor, the corresponding calculations and data processing of the measured values from filling to filling process, in particular the desired temperatures T Sn for the respective hot runners 2a automatically calculated and the respective heating power in the respective hot channels 2a automatically controls and / or regulates or monitors. So can the hot runner temperature controller 8th be equipped with additional additional functions, in particular with warning functions, if, for example, in a certain number of cavities 4 the set target temperatures T Sn just can not be achieved or the respective enamel fronts in the respective hot channels 2a the respective predetermined position not reach at a same time t i and / or the absolute maturities ltn of the liquid plastic material in the respective cavities 4 are not the same or reach or exceed a certain number until they reach their respective proposed reference pressure P R. As a result, not only a very compact unit for a hot runner temperature controller 8th be realized, but it will realize the benefits mentioned above and saved costs. In particular, with the method according to the invention a faster control and / or regulation of the setpoint temperatures T Sn of the hot runners 2a allows and a higher quality of the plastic injection-molded parts produced achievable, namely, already at a time - as previously known in the art - time, namely already the running / passing through the enamel fronts in the hot runners 2a is processed in a certain manner, as explained above, in an advantageous manner, so that the corresponding advantages are achieved.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Spritzeinheitinjection unit
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1a1a
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Einspritzdüseinjection
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22
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HeißkanalsystemHot runner system
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2a2a
-
Heißkanalhot runner
-
2b2 B
-
Verteilerkanaldistribution channel
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2c2c
-
HeisskanaldüsenspitzeHot runner nozzle tip
-
33
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Spritzgusswerkzeuginjection mold
-
44
-
Kavitätcavity
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55
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Heisskanaldüsehot runner nozzle
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5a5a
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Gehäusecasing
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66
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TemperartursensorTemperartursensor
-
6a6a
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Sensorspitzesensor tip
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77
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Vorrichtungcontraption
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88th
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Heisskanal-TemperaturreglerHot runner temperature controller
-
8a8a
-
Zentraleinheitcentral processing unit
-
8b8b
-
VorschaltmodulVorschaltmodul
-
8c8c
-
NachschaltmodulNachschaltmodul
-
8d8d
-
Anzeigevorrichtungdisplay device
-
99
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Temperatursensortemperature sensor
-
1010
-
Heizelementheating element
-
10a10a
-
Heizwendelheating coil
-
1111
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Daten-SignalleitungData signal line
-
11a11a
-
Daten-SignalleitungData signal line
-
1212
-
Daten-SignalleitungData signal line
-
12a12a
-
Daten-SignalleitungData signal line
-
1313
-
Daten-SignalleitungData signal line
-
13a13a
-
Daten-SignalleitungData signal line
-
1414
-
Gehäusecasing
-
TSn T Sn
-
Soll-Temperatur eines HeisskanalsTarget temperature of a hot runner
-
Tin T in
-
Ist-Temperatur eines HeisskanalsActual temperature of a hot runner
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Pin P in
-
Ist-Druckwert in einer KavitätActual pressure value in a cavity
-
tin t in
-
Zeitwertevalues
-
PR P R
-
Referenzdruckreference pressure
-
MM
-
lokales Maximumlocal maximum
-
ltnltn
-
absolute Laufzeitabsolute duration
