DE102016210589A1 - Production tool with integrated pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Werkstücken mit einer einen Werkstückfertigungsraum bestimmenden Wandung, wobei die Werkstücke im Werkstückfertigungsraum zumindest unter Einfluss eines gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Prozessdruck hergestellt werden. In die Wandung ist mindestens ein Sensor zum Messen zumindest des Drucks im Werkstückfertigungsraum integriert, der lösbar in der Wandung befestigt sowie kontaktlos auslesbar ist.The invention relates to a tool for the production of workpieces having a workpiece production space defining wall, wherein the workpieces are produced in the workpiece production space, at least under the influence of a relation to an ambient pressure increased process pressure. In the wall at least one sensor for measuring at least the pressure in the workpiece production space is integrated, which is releasably secured in the wall and contactlessly readable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Werkstücken unter Prozessdruck, in dem in einer einen Werkstückfertigungsraum bestimmenden Wandung mindestens ein Sensor zum Messen zumindest des Prozessdrucks im Werkstückfertigungsraum integriert ist. The invention relates to a tool for producing workpieces under process pressure, in which at least one sensor for measuring at least the process pressure in the workpiece production space is integrated in a wall defining a workpiece production space.
Die Messung des Prozessdrucks in Werkzeugmaschinen über Sensoren ist gängige Praxis. Hierzu musste bisher die den Werkstückfertigungsraum bestimmende Wandung des Werkzeugs durchbohrt oder anderweitig ein Durchgang nach außen hergestellt werden, um die an den Sensor angeschlossenen Kabel nach außen zu führen. Aufgrund der teilweise hohen Prozessdrücke von bis zu über 1000 bar sind die Sensoren mit stabilen Gehäusen ausgebildet und mit Preisen von mehreren Tausend Euro teuer. Ferner ist problematisch, dass derartige Bohrungen oder Durchgänge nicht beliebig vorsehbar sind, da die Werkzeuge häufig über Wasser oder Öl temperiert sind und die Kabeldurchführungen mit der Temperiereinrichtung bezüglich des Bauraums konfligieren. Auch sind bestimmte Flächen im Werkzeug, insbesondere in Formrichtung, nicht für den Einsatz der Sensoren nutzbar. Ferner ist nachteilig, dass die Sensoren durch die Wandung von zwei Seiten verschraubt sind und mithin einen großen Platzbedarf aufweisen. The measurement of process pressure in machine tools via sensors is common practice. For this purpose, previously the workpiece manufacturing space defining wall of the tool had to be drilled or otherwise made a passage to the outside to lead the cable connected to the sensor to the outside. Due to the sometimes high process pressures of up to more than 1000 bar, the sensors are designed with sturdy housings and are expensive at prices of several thousand euros. Furthermore, it is problematic that such holes or passages are not arbitrarily providable, since the tools are often tempered over water or oil and the cable bushings conflict with the tempering with respect to the space. Also, certain surfaces in the tool, in particular in the form of direction, can not be used for the use of the sensors. Furthermore, it is disadvantageous that the sensors are screwed through the wall from two sides and therefore have a large space requirement.
Die Druckmessung erfolgt üblicherweise zur Prozessstabilisierung, d.h. insbesondere bis der Fertigungsablauf sicher und stabil verläuft. Wenn der Prozess beständig die gewünschte Werkstückqualität liefert, werden die Sensoren überflüssig. Das bedeutet, dass die Sensoren häufig nur für wenige Versuche eingesetzt werden. Die hierzu bislang eingesetzten teuren Sensoren weisen als weiteren Nachteil eine hohe Rüstzeit auf. The pressure measurement is usually for process stabilization, i. especially until the production process is safe and stable. If the process consistently delivers the desired workpiece quality, the sensors become superfluous. This means that the sensors are often used only for a few experiments. The expensive sensors used heretofore have, as a further disadvantage, a high set-up time.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug bereit zu stellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet, mit kostengünstigeren Sensoren auskommt, die schneller rüstbar sind. The invention is therefore based on the object to provide a tool that overcomes the disadvantages of the prior art, requires less expensive sensors that are faster to prepare.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Auch umfasst die Erfindung die Verwendung gemäß dem letzten Patentanspruch. This object is achieved by the feature combination according to claim 1. The invention also includes the use according to the last claim.
Erfindungsgemäß wird ein Werkzeug zur Herstellung von Werkstücken mit einer einen Werkstückfertigungsraum bestimmenden Wandung vorgeschlagen, wobei die Werkstücke im Werkstückfertigungsraum zumindest unter Einfluss eines gegenüber einem Umgebungsdruck erhöhten Prozessdrucks hergestellt werden, und in die Wandung mindestens ein Sensor zum Messen zumindest des Prozessdrucks im Werkstückfertigungsraum integriert ist. Der Sensor ist dabei lösbar in der Wandung befestigt und kontaktlos auslesbar. The invention proposes a tool for producing workpieces with a wall defining a workpiece production space, wherein the workpieces are produced in the workpiece production space at least under the influence of an increased process pressure compared to an ambient pressure, and at least one sensor for measuring at least the process pressure in the workpiece production space is integrated in the wall. The sensor is releasably secured in the wall and contactlessly readable.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden Kabeldurchführungen obsolet. Die von dem Sensor gemessenen Daten können über Auslesegeräte ausgelesen werden. Auch ist ein kontaktloses Beschreiben oder Löschen des Speichers des Sensors möglich. In the solution according to the invention, cable feedthroughs become obsolete. The data measured by the sensor can be read out via readout devices. Also, contactless writing or erasing of the memory of the sensor is possible.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Sensor als Funksensor ausgebildet ist und seine gemessenen Parameter über Funktechnik, vorzugsweise über NFC- oder Bluetooth-Technik an die externen, d.h. außerhalb des Werkzeugs befindlichen Auslesegeräte übermittelbar sind. In particular, it is provided that the sensor is designed as a radio sensor and its measured parameters via radio technology, preferably via NFC or Bluetooth technology to the external, i. located outside of the tool readout devices are communicable.
Der Sensor ist nicht auf die Messung des Drucks beschränkt. Vielmehr wird in einer Ausführung vorgesehen, dass es sich um einen Druck- und Temperatursensor handelt, der ausgebildet ist, zumindest die Parameter Druck und Temperatur im Werkstückfertigungsraum zu messen. Auch die Überwachung eines eventuell vor der Werkzeugfüllung angewendeten Vakuums in dem Werkstückfertigungsraum ist mit dem Sensor möglich. The sensor is not limited to measuring the pressure. Rather, it is provided in an embodiment that it is a pressure and temperature sensor which is designed to measure at least the parameters pressure and temperature in the workpiece production space. It is also possible to monitor a vacuum which may be applied before the tool filling in the workpiece production space with the sensor.
Das Werkzeug gemäß der Erfindung ist ein RTM-, SMC- oder Spritzgusswerkzeug, wobei im RTM-Verfahren Drücke bis ca. 200 bar, beim SMC-Verfahren bis zu 1000 bar und beim Spritzgussverfahren sogar noch höher liegen. Gleichwohl weist der Sensor in einer Ausführungsvariante ein die Sensorelektronik einschließende Kunststoffgehäuse auf und ist mithin gegenüber den im Stand der Technik verwendeten massiven Sensoren mit Metallgehäuse deutlich kostengünstiger. Beispielsweise kosten einsetzbare NFC-Drucksensoren mit Kunststoffgehäuse derzeit nur wenige Hundert Euro. The tool according to the invention is an RTM, SMC or injection molding tool, with pressures up to about 200 bar in the RTM process, up to 1000 bar in the SMC process and even higher in the injection molding process. Nevertheless, in one embodiment, the sensor has a plastic housing enclosing the sensor electronics and is therefore significantly less expensive than the solid sensors with metal housing used in the prior art. For example, cost-effective NFC pressure sensors with plastic housing currently cost only a few hundred euros.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Sensor nicht vorspringend in dem Werkzeug befestigt, sondern an der Wandung an ihrer zum Werkstückfertigungsraum weisenden Innenfläche eine Aussparung vorgesehen, in welcher der Sensor gegenüber einer Innenwandflächenebene zurückversetzt befestigt ist. Besonders günstig ist dabei, wenn der Sensor in der Aussparung vollständig versenkt ist. Die Aussparung kann beispielsweise eingefräst werden. Ein vollständige Durchbohren oder anderweitiges Durchdringen der Wandung ist nicht weiter nötig. In an advantageous embodiment, the sensor is not mounted projecting in the tool, but provided on the wall at its pointing to the workpiece production space inner surface a recess in which the sensor is set back against an inner wall surface plane. It is particularly advantageous if the sensor is completely recessed in the recess. The recess can be milled, for example. A complete piercing or other penetration of the wall is not necessary.
Zudem wird in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Aussparung mit dem integrierten bzw. darin versenkt angeordneten Sensor mit Harz oder Wachs verschlossen ist, so dass ein bündiger Übergang zur an die Aussparung angrenzenden Innenfläche gegeben ist. Dabei werden je nach Werkzeugart und Temperatur im Werkstückfertigungsraum entweder Epoxidharz oder Heißwachs verwendet. Auch ist der Sensor dadurch geschützt. In addition, it is provided in a development that the recess with the integrated or sunk sensor disposed therein is sealed with resin or wax, so that a flush transition is given to adjacent to the recess inner surface. Depending on the type of tool and the temperature, either epoxy resin or hot wax are used in the workpiece production area. Also, the sensor is protected by this.
Als besonders einfache und kostengünstige Lösung wird der Sensor in der Aussparung verklebt befestigt. Sowohl der Sensor als auch das das Harz oder Wachs sind, wenn der Sensor nicht weiter benötigt wird, aus der Aussparung entfernbar. Im Anschluss kann die Aussparung beispielsweise mit Kupfer wieder verschlossen werden, so dass die Innenfläche nach Entfernung des Sensors in Bereich der Aussparung kantenfrei ist. As a particularly simple and inexpensive solution, the sensor is glued in the recess glued. Both the sensor and the resin or wax are removable from the recess when the sensor is no longer needed. Subsequently, the recess can be closed again with copper, for example, so that the inner surface is free of edges after removal of the sensor in the area of the recess.
Vorteilhaft ist ferner, dass der eingesetzte Sensor viel kleiner ist als die bisherigen massiven Sensoren. Der Sensor weist in seiner maximalen Erstreckung inklusive aller Bestandteile wie beispielsweise sein Gehäuse eine maximale Querschnittsfläche von 10 cm2 auf. Die in die Innenwandfläche einzubringende Aussparung wird um 1–10% größer ausgebildet und ist mithin ebenfalls verhältnismäßig klein. It is also advantageous that the sensor used is much smaller than the previous massive sensors. The sensor has a maximum cross-sectional area of 10 cm 2 in its maximum extent, including all components, such as its housing. The recess to be introduced into the inner wall surface is made larger by 1-10% and is therefore also relatively small.
Die Anordnung des mindestens einen Sensors erfolgt in einer vorteilhaften Ausführungsvariante in Entformungsrichtung gesehen rückseitig zum herzustellenden Werkstück, so dass der Sensor in keinem Fall die Entformung beeinträchtigt. Sollte die Innenfläche der Wandung aus welchen Gründen auch immer nicht bündig verlaufen, wäre dann der übrige Herstellungsprozess nicht negativ beeinflusst. The arrangement of the at least one sensor takes place in an advantageous embodiment in Entformungsrichtung back view of the workpiece to be produced, so that the sensor does not affect the demolding in any case. If, for whatever reason, the inner surface of the wall is not flush, then the rest of the manufacturing process would not be adversely affected.
Ebenfalls Teil der Erfindung ist die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Sensors in einem entsprechend beschriebenen Werkzeugs. Also part of the invention is the use of a sensor described above in a correspondingly described tool.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise ist in einer Abwandlung die Form der Aussparung komplementär zur Form des Sensors bzw. des Sensorgehäuses ausgebildet. Auch sind alternative Funktechniken oder Transponder mit RFID-Technik am Sensor einsetzbar. Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims. The invention is not limited in its execution to the specified preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. For example, in a modification, the shape of the recess is formed complementary to the shape of the sensor or the sensor housing. Alternative radio technologies or transponders with RFID technology can also be used on the sensor.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016210589.2A DE102016210589A1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Production tool with integrated pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102016210589.2A DE102016210589A1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Production tool with integrated pressure sensor |
Publications (1)
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DE102016210589A1 true DE102016210589A1 (en) | 2017-12-21 |
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ID=60481035
Family Applications (1)
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DE102016210589.2A Pending DE102016210589A1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Production tool with integrated pressure sensor |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH679951A5 (en) * | 1989-12-11 | 1992-05-15 | Kistler Instrumente Ag | Injection mould pressure measurement - has drilling for force receiver in mould wall leaving wall membrane section between it and mould interior |
DE10359975A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-14 | Priamus System Technologies Ag | Method for operating a work equipment |
JP2005271005A (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Toyota Motor Corp | Apparatus for detecting information of die |
DE102004043443B3 (en) * | 2004-09-06 | 2006-02-02 | Priamus System Technologies Ag | Device for molding objects |
EP2205956B1 (en) * | 2007-10-22 | 2013-07-03 | Kistler Holding AG | Measuring arrangement in an injection-moulding system |
-
2016
- 2016-06-15 DE DE102016210589.2A patent/DE102016210589A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH679951A5 (en) * | 1989-12-11 | 1992-05-15 | Kistler Instrumente Ag | Injection mould pressure measurement - has drilling for force receiver in mould wall leaving wall membrane section between it and mould interior |
DE10359975A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-14 | Priamus System Technologies Ag | Method for operating a work equipment |
JP2005271005A (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Toyota Motor Corp | Apparatus for detecting information of die |
DE102004043443B3 (en) * | 2004-09-06 | 2006-02-02 | Priamus System Technologies Ag | Device for molding objects |
EP2205956B1 (en) * | 2007-10-22 | 2013-07-03 | Kistler Holding AG | Measuring arrangement in an injection-moulding system |
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