DE2123724A1

DE2123724A1 - Regelsystem für Spritzgießmaschinen

Info

Publication number: DE2123724A1
Application number: DE19712123724
Authority: DE
Inventors: Cincinnati Ohio Ma. Carlton Yu-Wei (V.StA.); DoId, Klaus, 7743 Furtwangen. P
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1970-06-24
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1972-01-05
Also published as: CH523771A; AU2949471A; FR2109630A5

Description

Patentanwalt

Karl A. Brose

Dipl.-Ing.

D-8023 München - Pullach WienersJr.2.i:Hihik 7933570,7931782

DB/Mti-4075 München-Pullach, den 12. Mai 1971

CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, USA

Regelsystem für Spritzgießmaschinen

Die Erfindung betrifft die Regelung von Spritzgießmaschinen und insbesondere eine digitale Lagenregelung zum genauen Regeln der Lage eines beweglichen Teiles einer Spritzgießmaschine.

Eine Spritzgießmaschine besteht im wesentlichen aus einem Klemmsystem und einem Plastifizierungs- und Einspritzsystem. Ein typisches Klemmsystem umfasst eine ortsfeste Gussplatte, die einen Teil einer trennbaren Giessform trägt und eine bewegliche Giessplatte, die einen dazugehörigen Giessformteil trägt. Die beiden Giessformteile zusammen bilden eine Giesshöhlung. Die bewegliche Platte ist für eine Hin- und Herbewegung in Richtung und von der ortsfesten Platte weg allgemein mittels einer oder mehrerer hydraulischer Zylinder angeordnet. Die hydraulischen Zylinder und anderen Einzelteile der Maschine werden mittels Signalen geregelt, die durch mechani-

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sehe Grenzschalter erzeugt werden, die derart angeordnet sind, dass sie ein Signal zum öffnen oder Schliessen des jeweiligen Steuerkreises erzeugen, wenn der bewegliche Teil des Klemmsystemes eine zuvor festgelegte Lage erreicht hat. Das Einspritzsystem einer Spritzgießmaschine umfasst beispielsweise im allgemeinen einen hin- und herbeweglichen Bauteil. In einem derartigen System besteht der hin- und herbewegliche Bauteil aus einer Schraube, die in einer Trommel angeordnet ist und

" die im Inneren der Trommel zur Plastifizierung des Materials gedreht werden kann, um dieses in eine relativ viskose und fliessbare Form zu überführen, so dass es in die Gießform eingespritzt werden kann. Das Einspritzen des Materials in die Form wird mittels einer Längsbewegung der Schraube erzielt, um das plastifizierte Material aus der Trommel in die Gießformhöhlung zu zwingen. Wenn mehr und mehr plastifiziertes Material in der Trommel vor dem Einspritzen desselben in die Gießformhöhlung aufgebaut wird, wird die drehende Schraube nach hinten durch das sich ansammelnde Kunststoffmaterial gezwungen und zu einem Zeitpunkt, an dem ausreichend genug Material in der Trommel vorhanden ist, löst die sich zurückbewegende Schraube einen Grenzschalter aus, der die Drehbewegung der Schraube anhält und der einen Hydraulikzylinder erregt, um die Schraube im Inneren der Trommel vorwärts zu verschieben und um dadurch das plastifizierte Material aus . der Trommel in die Gießformhöhlung zu drücken. Wenn die Schraube eine zuvor festgelegte Lage in ihrem Einspritzhub erreicht hat, kann ein weiterer Grenzschalter ausgelöst werden, der dadurch die Schubbewegung der Schraube beendet und wiederum die Drehbewegung zum Plastifizieren zusätzlichen Materials auslöst. Alternativ dazu kann der Hydraulikdruck auf dem Kolben für eine festgelegte Zeitspanne mittels eines Zeitgebers aufrechterhalten werden, der eine Zeitverzögerung im Entlasten des Hydraulikdruckes auf dem Kolben und der Wie-

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derauslösung der Drehbewegung der Schraube gewährleistet.

Die mechanisch betätigte! Grenzschalter, die allgemein zum Regeln und Steuern der zuvor beschriebenen Arbeitsweise von Einspritzgießmaschinen Verwendung fanden, wiesen sowohl hinsichtlich der Genauigkeit als auch hinsichtlich der Wiederholbarkeit wesentliche Nachteile auf. Der mechanische Verschleiss verschiedener Schalterelemente trug zu der unzureichenden Arbeitsweise und dem Mangel an Wiederholbarkeit bei, wobei diese Wirkung durch den verstärkten Gebrauch gleichfalls vergrössert wurde. Da das Positionieren der verschiedenen beweglichen Bauteile einer Einspritzgießmaschine sowohl vom Standpunkt einer wirksamen Arbeitsweise als auch vom Standpunkt der Produktion von Teilen gleichbleibender Grosse kritisch ist, ist es wünschenswert, eine Regelvorrichtung zu schaffen, welche die Begrenzungen bezüglich der Genauigkeit der allgemein verwendeten mechanisch betätigten Grenzschalter nicht aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges System zu schaffen, und dadurch die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Lage eines beweglichen Bauelementes einer Spritζgießmaschine mittels digitaler Vorrichtungen zum genauen Positionieren des beweglichen Elementes gelöst, wobei ein Lage-Meßwertwandler ein elektrisches die Lage des beweglichen Bauteiles anzeigendes Signal erzeugt und das Signal mit einem Lage-Eingabewert verglichen wird. Wenn das Signal eine dem Lage-Eingabewert gleiche Lage anzeigt,wird ein zweckdienliches Regelsignal durch einen logischen Steuerkreis

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erzeugt, umcüe Bewegung des beweglichen Elementes zu steuern..

Kurz gesagt,ist durch die Erfindung ein verbessertes Steuersystem geschaffen, das zur Positionierung der verschiedenen beweglichen Bauteile einer Einspritzgießmaschine geeignet ist. Die Einspritzgießmaschine kann ein Plastifizierungssystem zum Plastifizieren von zu formendem Material und zum Einspritzen desselben in eine Gießformhöhlung aufwäLsen und kann weiterhin

k ein Klemmsystem zum Klemmen eines Paares zusammenwirkender Gießformteile dicht aneinander einschliessen, um eine Trennung derselben zu vermeiden, wenn das plastifizierte Material in die Gießformhöhlung die durch diese Teile gebildet ist, eingespritzt wird. Das Regelsystem weist Meßwertwandelvorrichtungen zum Erfassen der Lage eines beglichen Bauteiles einer Einspritzgießmaschine und zum Erzeugen eines hierzu proportionalen elektrischen Signales auf« Das erzeugte Lage-Signal wird mit einem Lage-Eingabewert verglichen, der gewählt wird, um eine vorher festgelegte Lage zu definieren, an der ein Steuersignal angestrebt wird. Der Vergleich des erzeugten Lagesignales mit dem Lage-Eingabesignal wird in einem logischen Kreis durchgeführt und wenn das erzeugte Lagesignal gleich dem Lage-Eingabesignal ist, wird ein Steuersignal erzeugt. Auf das Steuersignal ansprechende Schaltvorrichtungen sind vorgesehen,um die Bewegung des beglichen Bauteiles derart zu steuern, dass es in Übereinstimmung mit dem Lage-Eingabewerten positioniert wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichte Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigt:

Pig, i eine schematische Ansicht in der das erfindungssprnässe Lage-Steuersystem im Anwerr.-angfall auf das Klemmsystem einer Einspritzgießmaschine ver-109882/1660

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anschaulicht ist,

Fig. 2 eine schematische Ansichten der die Anwendung des erfindungsgemässen Steuersystemes auf das Plastifizierungs- und Einspritzsystem einer Einspritzgießmas chine veranschaulicht ist und

Fig. 3 eine schematische Ansichten der die Anwendung des erfindungsgemässen Lage-Steuersystemes auf das Klemmsystem einer Einspritzgießmaschine veranschaulicht ist, wobei das Klemmsystem ein durch ein Kniehebelgelenk betätigtes Verschiebesystem aufweist.

In den Zeichnungen, insbesondere in Figur 1 ist das Klemmsystem einer Einspritzgießmaschine veranschaulicht. Das System besteht aus einem ersten ortsfesten Teil 11 zur Aufnahme eines Teiles des Hydrauliksystemes der Klemmvorrichtung und einem zweiten ortsfesten Bauteil 12, an dem ein ortsfester Gießformteil 13 fest befestigt ist. Eine bewegliche Platte l4₍an der der dazugehörige bewegliche Gießformteil 15 befestigt ist, kann vor und zurück bewegt werden, um den beweglichen Gießformteil 15 in und ausser zusammenwirkende Beziehung mit dem ortsfesten Gießformteil 13 mittels eines Hydraulikzylinders 16 zu bringen, welcher an der Hinterfläche der beweglichen Platte I¹J angeordnet sein kann. Ein ortsfester Kolben 17 ist in dem Zylinder 16 angeordnet und weist zweckdienliche Hydraulikkanäle 18, 19 im Kolbenstangenteil 20 desselben angeordnet auf, um den Hydraulikdruck zu jeder der beiden Seiten des Kolbens 17 zu leiten und um dadurch zu bewirken, dass der Zylinder 16 und die dazugehörige bewegliche Platte 14 sich entweder in Richtung zu der ortsfesten Platte 12 oder von dieser weg bewegt. Es ist wünschenswert, dass der Strom der Hydraulikflüssigkeit zum Hydrauliksystem derart gesteuert wird, dass die Bewegung der beweglichen

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Platte l4 in Richtung der ortsfesten Platte 12 an dem Punkt angehalten wird, an dem die Teile 13 und 15 anfänglich anfangen einander zu berühren, um dadurch eine Beschädigung der Teile zu vermeiden. Auf ähnliche Weise soll beim Zurückziehen der beweglichen Platte I¹I von der ortsfesten Platte 12 der Abstand zwischen den getrennten Gießformteilen 13, 15 lediglich groß genug sein, um das Herausnehmen des geformten Gegenstandes zu ermöglichen, und somit sollte die zurückgezogene Lage derart gesteuert werden, dass die Bewegungsgrösse der beweglichen Platte minimiert wird, wodurch wiederum die Gesamtzykluszeit der Maschine verringert wird und dadurch die Herstellung von mehr Gegenständen in einer gegebenen Zeitspanne möglich ist.

Der Zylinder 16 des Klemmsysteines 10 weist eine an seiner Aussenfläche befestigte Zahnstange 21 auf, die dadurch zusammen mit dem Zylinder während der Betätigung der Klemmvorrichtung vor und rück bewegt wird. Die Zahnstange 21 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 22, das auf der Welle 23 eines drehbaren Lage-Meßxvertwandlers 24 angeordnet ist. Der Lage-Meßwertwandler 24 ist ortsfest und somit bewirkt,wenn der Hydraulikzylinder 16 mit der dazugehörigen beweglichen Platte in Richtung der ortsfesten Plattel2 oder von dieser weg bewegt wird, die Zahnstange 12 eine Drehbewegung des Zahnrades 22, welches wiederum die Welle 23 des Meßwertwandlers 24 dreht. Der Meßwertwandler 24 erzeugt ein Signal, das der Momentanlage des Hydraulikzylinders 16 und der dazugehörigen beweglichen Gießformhälfte 15 die daran befestigt ist, proportional ist.

Vorzugsweise erzeugt der Lage-Meßwertwandler 24 ein elektrisches Signal, das der Entfernung proportional ist_? die der Hydraulikzylinder 16 bewegt wurde. Vorrichtungen_s dia zur Erzeugung dieser gewünschten Signale geeignet sind, schliessen Wellenwinkelkodierer ein, die entweder vom optischen oder magnetischen Typ

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sein können, von denen jeder ein Ausgabesignal in Form elektrischer Impulse abgibt, deren Anzahl proportional der Lage des Hydraulikzylinders 16 ist, und gleichfalls gehören dazu Lage-Reüolver oder Koordinatenwandler, deren Ausgabesignal ein Paar sinusförmiger elektrischer Signale ist, die in Impulse umgewandelt werden können, wie es im folgenden näher beschrieben ist.

In der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung ist der verwendete Meßwertwandler ein Achswinkelkodierer, der drei Ausgäbeanschlüsse 25, 26 und 27 zur Erzeugung von drei AusgäbeSignalen aufweist. Das Signal von dem Anschluss erzeugt ein die Drehrichtung des Kodierers an—zeigendes Signal und ist folglich gleichfalls eine Anzeige für die Richtung, in der sich der ZyI.: iS bewegt. Di-s Signal vom Anschluss 26 bildet einen Null-Bezugswert und das vom Anschluss 27 gibt dieFehlersignale,die der Lage des Kolbenteiles proportional sind. Die drei Kodiererausgabesignale werden je an einen Zähler 28 weitergeleitet, dessen Hauptzweck es ist, die Impulse zu zählen und eine der Lage des Zylinders 16 proportionale digitale Zahl zu speichern. Der Zäiler 28 kann auch ein umkehrbarer BCD-Zähler (binary code decimal) von dem dem Fachmann bekannten Typ sein. Ein Befiel eines derartigen zweckdienlichen BCD-Zählers ist das Modell Nr. 127, das von der Firma Dhtaschn Inc. hergestellt wird.

An den Ausgang des Zählers 28 sind ein oder mehrere logische Kreise, wie beispielsweise die Kreise 29, 30 angeschlossen. Jeder der logischen Kreise weist einen Dekodierschalter 31 auf, der beispielsweise ein Dekodierschalter mit drehbarem Einstellknopf sein kann, um das Einspeisen von digitalen Lageinformationen in das System zu ermöglchen. Ein Beispiel eines zweck.-.- enlichen Dekodierschalters ist ein unter der

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Bezeichnung "Digiswitch" hergestellter Sehalter, der von der Firma Digitran Co., Pasadena, Californien vertrieben wird. Ausser dem Dekodiersehalter 31 weist jeder logische Kreis 29, 30 ein Paar logischer Gatter 32, 33 auf, die an eine Stell-Rückstell-bistabile Kippschaltung (set-reset flip flop)3¹* angeschlossen sind.

Die Anzahl derartiger logischer Kreise, die bei einer gegebenen Spritzgiessmaschine vorgesehen sind, hängt von der Anza&L der Sehaltfunktionen ab, die zum Steuern der Bewegung oder Lage des Zylinders 16 durchgeführt werden. In den in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise lediglich zwei derartige Kreise vorgesehen: Einer kann dazu verwendet werden, die Bewegung des Zylinders 16 zu beenden, wenn die Gießformhälften 13, 15 miteinander in Eingriff sind und der andere kann dazu dienen, die Bewegung des Zylinders 16 zu beenden, wenn die Gießformhälften sich genügend weit voneinander entfernt haben, um das Herausnehmen des geformten Gegenstandes aus denselben zu ermöglichen.

Die Lage, in die der Zylinder 16 zurückgefahren wird, ist aöar " wichtig und beeinflusst den wirtschaftlichen Wirkungsgrad der jeweiligen Einspritzgießmaschine insofern ,als je kleiner die Rückhubentfernung ist, / Kleiner ist auch die Gesamtzykluszeit der Maschine und folglich kann eine grössere Anzahl von Gegenständen in einer gegebenen Zeitspanne hergestellt werden. Die Lage, Vielehe das andere Extrem der Bewegung des Zylinders 16 definiert, 'ist gleichfalls sehr wichtig insofern, als falls der Zylinder 16 nicht rechtzeitig angehalten wird, die Gießformhälften 13» 15 hart aufeinander aufschlagen würden, wodurch hierbei die Form beschädigt würde. Alternativ dazu würden,falls der Zylinder l6 zu früh angehalten wird, so dass die Giessformhälften 13, 15 noch nicht in Berührung miteinander stehen, die

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Gießformhälften gegeneinander anschlagen, wenn der endgültige Klemmdruck aufgebaut wird. Daraus ist ersichtlich, dass die Punkte, an denen Zylinder 16 an beiden Endlagen seines Bewegungsweges angehalten werden muss, sehr bedeutsam für die wirksame und vorteilhafte Arbeitsweise der Einspritzgiessmaschine sind,und folglich muss um die optimale Arbeitsweise zu erzielen_; die Einstellung sehr sorgfältig erfolgen.

Im Betrieb, wenn der Zylinder 16 die bewegliche Platte 14 entweder in Richtung der ortsfesten Platte 12 oder von dieser weg bewegt^ dreht die Zahnstange 21 das Zahnrad 24 und dadurch gleichfalls die Welle 23, auf der der Meßwertwandler 24, in diesem Falle ein Wellenwinkelkodierer, angeordnet ist. Die dadurch erzeugten Signale von denen eines in der Form einzelner Impulse vorliegt, deren Anzahl von der Lage des Zylinders 16 abhängt, werden zu dem Zähler 28 geleitet, der die einzelnen Impulse zählt und die Momentansumme der Impulse in die verschiedenen logischen Kreise 29, 30 einspeist. Wenn die Ausgabe des Zählers 28 eine Lage des Zylinders 16 anzeigt, deren Wert mit der Einstellung eines der beiden Dekodierschalter 31 übereinstimmt, erzeugt letzterer ein Signal für die entsprechenden logischen Gatter, an welche sie angeschlossen sind. Die logischen Gatter 33 können,wie veranschaulicht, UND-Gatter sein und die logischen Gatter 32 können NAND-Gatter sein, so dass jedes für lediglich eine Bewegungsrichtung der beweglichen Platten 15 ein Signal ergibt. Weiterhin wird den Oattern32 und 33 ein die Bewegungsrichtung des Zylinders 16 anzeigendes Signal zugeführt. Wenn die Eingabe-bedingungen dei/logischen Gatter 32 oder 33 erfüllt sind, erzeugt das entsprechende Gatter ein Ausgabesignal zu dem setreset flip flop 34, mit welchem es verbunden ist und die bistabile Kipp-schaltung bzw. das Flip-Flop wird gestellt oder rückgestellt, je nachdem Ursprungszustand. Die Ausgabe der set-

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reset flip flop 34 kann dann Verwendung finden, um die Arbeitsweise einer Hydraulikpumpe(nicht dargestellt) zu steuern, mittels derer Flüssigkeit unter Druck in den Zylinder 16 durch eine der Kanäle 18 oder 19 gespeist wird, um zu bewirken, dass die bewegliche Platte 14 in Richtung der ortsfesten Platte 12 oder von dieser weg bewegt wird.

k Wie in Figur 2 veranschaulicht, kann das erfindungsgemässe Lagen-Steuerungssystem gleichfalls Verwendung finden, um die Lage der beweglichen Bauteile des Einspritzsystemes einer Einspritzgießmaschine zu steuern. Wie veranschaulicht, ist eine Schraube 35 drehbar und verschieblich in einer Trommel 36 angeordnet, deren Auslassöffnung 37 in Verbindung mit einem Einguss oder Kanal 38,der in einem Gießformteil 39 ausgebildet ist, welcher zusammen mit einem dazugehörigen Gießformteil 40 eine Gießhöhlung ²Jl zwischen diesen Teilen ausbildet. Die Schraube 35 wird mittels eines Motors (nicht dargestellt) in einer dem Fachmann allgemein bekannten Weise gedreht und zwingt das Material in Richtung der Auslassöffnung 37 der Trommel 36. Das Material, das sich vor der Schraube 35 anhäuft, zwingt die Schraube in

^ Ridtung des hinteren Bereiches der Trommel 36 (oder in der Ansicht von Figur 2 nach links). Wenn die gewünschte Menge von Material vor der Schraube 35 befindlich ist, wird der Einlass 42 zu einem Hydraulikzylinder 43, in dem ein Kolben 44 mit der Schraube 35 gleitend verschiebbar angeordnet ist, mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Bei Beaufschlagung des Kolbens 44 mit Hydraulikdruck wird die Schraube 35 in Richtung der Auslassöffnung 37 gezwungen und fördert dadurch das Material, das sich vor der Schraube 35 angesammelt hat, durch die Auslassöffnung 37 und den Kanal 38 in die Gießformhöhlung 4l.

Eine Anzahl umlaufender abwechselnder Nuten 45 und Rippen 46 sind am Aussenumfang der Schraube 35 vorgesehen. Im zusammen-

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wirkenden Eingriff mit den Nuten und Rippen ist ein Zahnrad befindlich, das mit einer Welle 48 verbunden ist, welche wiederum einen Lage-Meßwertwandler 49 antreibt, der vom gleichen Typ sein kann, wie der im Zusammenhang mit der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform beschriebene. Die Au^abe des Meßwertwandlers 49 wird zu einem Zähler 50 geleitet, der die durch den Wandler 49-erzeugten Impulse zählt und der somit eine Momentananzeige der Lage der Schraube 35 zu den verschiedenen logischen Kreisen 52, 51 leitet, welche wiederum die momentane Position mit den den Dekodierschaltern 53, 54 zugeführten Eingabedaten vergleichen und die, wenn die beiden Werte übereinstimmen, ein zweckdienliches Signal erzeugen, von denen jedes in ein Paar logischer Gatter 55> 56 zur Steuerung eines Setzen-Rücksetzen-Flip-Flops 57 eingegeben wird. Letzteres steuert die Verschiebung der Schraube im Inneren der Trommel, beispielsweise durch Schliessen oder öffnen eines Motorsteuerkreises»

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 3 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform findet das erfindungsgemässe Lagen-Steuersystem Verwendung für die Steuerung der Betätigung eines Gießformklemmsystemes, das einen Kniegelenkmeehanismus 58 aufweist, welcher Verwendung findet, um eine bewegliche Platte 59 in und ausser zusammenwirkende Beziehung mit einer ortsfesten Platte 50 schnell zu bewegen. In diesem Falle ist ein drehbarer Positionskoordinatenwandler oder Resolver 6l vorgesehen, und derart angeordnet, dass sein Rotor den Grad der Drehung einer der beiden Gelenkarme des Kniegelenkmeehanismus 58 anzeigt. Wie in Figur 3 veranschaulicht, besteht das Klemmbetätigungssystem aus einem Kniegelenkmeehanismus 58 für eine schnelle Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der beweglichen Platte 59» welches mit einem Hydraulikzylinder 62 zum

Aufbringen des endgültigen Klemmdruckes, wenn die bewgliche Plat-

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te 59 im wesentlichen in Eingriff mit der ortsfesten Platte 60 mittels des Kniegelenkmechanismusses 58 gebracht wurde, gekuppelt ist. Wenn die Platten miteinander in Eingriff stehen, wird über eine Medienleitung 64 der Kolben 63 mit Mediendruck beaufschlagt. Vorzugsweise ist die beaufschlagte Fläche des Kolbens 63 gross, so dass die die Platten in Eingriff haltende Kraft gleichfalls gross ist. Wenn die Platten 59, 60 getrennt werden sollen, wird der Druck an der Medienleitung 64 entlastet und die Medienleitung 65 mit Druck beaufschlagt, um das Gießformklemmsystem in der Ansicht von Figur 3 nach links zu bewegen und somit die Platten 59, 60 ausser Eingriff zu bringen.

Da die Ausgabe des Koordinatenwandlers 6l nicht durch eine Anzahl von Impulsen wie bei einem Achswinkelkodierer gebildet ist, sondern stattdessen durch ein Paar sich sinusförmig ändernder Ausgabesignale gebildet ist, von denen jedes bezüglich des anderen um 90° phasenverschoben ist, ist ein Schmitt-Trigger 66 notwendig, um die sinusförmige Ausgabe des Koordinatenwandlers 61 in eine Reihe von Impulsen umzuwandeln. Derartige Vorrichtungen sind dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt und werden folglich im folgenden nicht häher beschrieben. Ausser dem Schmitt-Trigger 66zum Umwandeln der Ausgabe des Koordinatenwandlers in Impulse ist weiterhin ein Richtungsfühler 67 notwendig, um ein Signal zu erzeugen, das die Richtung anzeigt, in der sich der Koordinatenwandler 61 dreht. Die Impulse und Richtuigssignale werden in einen Zähler 68 geleitet, der beispielsweise ein umkehrbarer BCD-Zähler von der zuvor beschriebenden Art sein kann.

Die Ausgabe des Zählers wird zu den verschiedenen logischen Kreisen 69, 70 und 71 geleitet, die das Aufbringen von Kraft auf den-Kniegelenkmechanismus 58 des Klemmsystemes steuern und die den logischen Kreisen gleich sind, die zuvor in Verbindung mit den

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in Figur 1 dargestellen Ausführungsbeispiel beschrieben wurden. Beispielsweise kann der logische Kreis 69 Verwendung finden, um das Kniegelenk beim Vorwärtshub abzubremsen, während der logische Kreis 70 Verwendung finden kann, um das Kniegelenk beim Rückkehrteil des Hubes abzubremsen. Der logische Kreis 71 kann verwendet werden,um das Kniegelenk bei seinem Rückkehrhub anzuhalten.

In der veranschaulichten Ausführungsform ist ein weiteres Signal vorgesehen, um anzuzeigen, dass das Kniegelenk die Grenze seiner Bewegung erreicht hat, in der die Arme des Gelenkes in einer Linie liegen, wonach der Kolben 63 betätigt werden kann, um den Klemmdruck zwischen den Platten 59, 60 dadurch zu verstärken, dass die Medienverbindung 64 mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird. Um das Signal zu erzeugen, das dieses endgültige Klemmen auslöst, ist ein Näherungsschalter 73 derart angeordnet, dass er die Lage eines Näherungsauslösers 74 erfasst, der an einem Teil des Kniegelenkmechanismus 58 zur Anzeige der Null- oder Flachlage des Kniegelenkes befestigt ist. Die logischen Gatter

sein

in den Kreisen 69,70, 71 können UND-Gatter^ die in Verbindung mit einem Negationsglied 75 veranschaulicht sind, oder alternativ kann ein Gatter ein UND-Gatter und das andere Gatter kann, falls gewünscht, ein NAND-Gatter sein. Der Zweck des Negationsgliedes oder NAND-Gatters ist es ,lediglich zuzulassen, dass nur ein Gatter für jede der Richtungen, in der sich die bewegliche Platte 59 bewegt, ein Signal weiterleitet.

Es ist somit offensichtlich, dassväas erfindungsgemässe Positions steuersy.stern sowohl für das Klemmsystem einer Spritzgießmaschine als auch für deren Einspritzsystem verwendet werden kann. In gleicher Weise ist es ohne Bedeutung, ob das Klemmsystem lediglich von dem linear beweglichen Typ ist oder ob es einen Kniegelenkmechanismus einschliesst, bei dem eine Dreh-

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bewegung stattfindet. Zusätzlich 1st zu sehen, dass das erfindungsgemässe Steuersystem eine wesentlich genauere Positionierung der verschiedenen beweglichen Systeme einer Spritzgiessmaschine erlaubt, als dieses mittels der bisher verwendeten Grenzschalter möglich war. Durch die Erfindung ist; somit eine .., hervorragende Verbesserung bezüglich der konventionellen mechanisch betätigten Grenzschalter geschaffen.

Obwohl besondere Ausführungsformen der Erfindung im vorangegangenen beschrieben und veranschaulicht sind, 1st es dem Fachmann auf diesem Geibet offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abänderungen durchgeführt werden könen, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Sämtliche in der Beschreibung erläuterten und in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

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Patentansprüche

ί 1.] Spritzgiessmaschine mit einem Plastifizierungssystem zur Flastifizierung von zu giessendem Material und zum Einspritzen desselben in eine Gießform, und einem Klemmsystem zum dichten Zusammenklemmen eines Paares zusammenwirkender Gießformteile, um das Trennen derselben durch das plastifizierte Material auszuschliessen, gekennzeichnet durch folgende Einzelheiten:

a) Me ßwertwan de !vorrichtungen (21 bis 24; 45 bis 49; 6i) zum Erfassen der Lage eines beweglichen Bauteiles (14, 35» 59) der Maschine und zum Erzeugen eines hierzu proportionalen Signales;

b) Eingabevorrichtungen (31, 53, 5¹O zum Einstellen einer zuvor gewählten Lage an der ein Steuersignal angestrebt ist;

c) logische Mittel (29,30; 51,52; 69,70,71) zum Vergleichen der Ausgabe der Meßwertwande!vorrichtungen (21 bis 24; 45 bis 49; 6l) mit der Einstellung der Eingabevorrichtungen (51, 53,54) und zum Erzeugen eines zweckdienliches Steuersignales, wenn die zuvor festgelegte Lage erreicht ist; und

d) SehaltVorrichtungen (34,57),die auf das Steuersignal zum

Steuern der Bewegung des beweglichen Teiles (14,35,59) der-

ansprechen

art/, dass es in Übereinstimmung mit der Eingabe-eins te llung positioniert wird.

2. Spritzgießmaschine mit einem Plastifizierungssystem zum Plastifizieren von zu giessendem Material und zum Einspritzen desselben in eine Gießform; und einem Klemmsystem mit einem ersten Bauteil zum Tragen eines Teiles der Gießform und einem zweiten Bau-

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teil zum Tragen eines zusammenwirkenden zweiten Teiles der Gießform, mit Vorrichtungen zum dichten Zusammenklemmen der Gießformteile, um deren.Trennung durch das plastifizierte Material zu verhindern, gekennzeichnet durch folgende Einzelheiten:

a) Meßwertwandelvorrichtungen (21 bis 24; 6l) die zum Erfassen der Lage eines beweglichen Bauteiles (14,15,16; 58) des Klemmsystemes angeordnet sind, um die lineare Lage des beweglichen Gießformteiles (l4,15; 59) anzuzeigen und um ein

W hierzu proportionales Signal zu erzeugen;

b) Eingabevorrichtungen (31) zum Einstellen einer vorher festgelegten Lage des beweglichen Bauteiles (14,15,16; 58, 59) in der ein Steuersignal angestrebt wird;

c) logische Einrichtungen (29,30; 69,70,71) zum Vergleichen der Ausgabe der Meßwertwandelvorrichtungen (21 bis 24) mit der Einstellung der Eingabevorrichtungen (31) und zum Erzeugen eines zweckdienlichen Steuersignales, wenn die zuvor festgelegte Lage erreicht ist; und

k d) Schaltvorrichtungen (34), die auf das Steuersignal zum Steuern der Bewegung des beweglichen Bauteiles (14,15,16; 58) derart ansprechen, dass dieses in Übereinstimmung mit der Eingabeeinstellung positioniert wird.

3. Spritzgießmaschine mit einem Plastifizierungssystem, das aus einer drehbaren und verschiebbaren im Inneren einer temperatursteuerbaren Trommel angeordneten Schraube zum Plastifizieren des zu giessenden Materials und zum Einspritzen desselben in die Gießform besteht,und mit einem Klemmsystem zum dichten An-einanderklemmen eines Paares zusammenwirkender Gießformteile, um die Trennung derselben durch das plastifizierte Material auszuschlies·

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sen, gekennzeichnet durch folgende Einzelheiten:

a) Meßwertwandelvorrichtungen (45 bis 49), die zur Erfassung der linearen Lage der Schraube (35) angeordnet sind und ein hierzu proportionales Signal erzeugen;

b) Eingabevorrichtungen (53,5¹O zum Einstellen einer zuvor festgelegten Lage an der ein Steuersignal angestrebt wird;

c) logische Mittel (51»52) zum Vergleichen der Ausgabe der Meßwertwande!vorrichtungen (45 bis 49) mit der Einstellung der EingabeVorrichtungen (53,54) und zur Erzeugung eines zweckdienlichen Steuersignales, wenn die zuvor festgelegte Lage erreicht ist; und

d) Schaltvorrichtungen (57), die derart zum Steuern der Bewegung der Schraube (35) ansprechen, dass diese in Übereinstimmung mit der Eingabeeinstellung positioniert wird.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßwertwandelvorrichtungen (21,bis 24; 45 bis 49) einen Achswinkelkodierer (24,49) aufweisen.

5. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßwertwände!vorrichtungen (61) einen Koordinatenwandler (6l) aufweisen.

6. Spritζgießmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung einer Null-Bezugsgrösse ein Näherungsschalter (73»74) vorgesehen ist.

7· Spritzgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtungen (31,53*54) mit Stellknöpfen be-

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tätigbare Dekodierschalter (31,53,5²O zum Eingeben von Eingabeoder Sollgrössen in die Vorrichtung aufweisen.

8. Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der logischen Mittel (29,30,51,52,69,70,71) logische Gatter (3-2,33; 55,56) und eine Setzen-Rücksetzen bistabile Kippschaltung (Flip-Flop) (34;57) aufweisen.

9. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmsystem linear wirkende hydraulische Betätigungsvorrichtungen (16 bis 20) aufweist , und dass das Hydrauliksystem einen Zahnstangenteil (21) enthält, welcher mit einem Ritzel (22) zusammenwirkt, das zum Anzeigen der linearen Lage des Zahnstangenteiles (21) an der Meßwertwandelvorrichtung (23, 24) angeordnet ist.

10. Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmglied einen Kniegelenkmechanismus/enthält, und dass die Meßwertwandelvorrichtung (61) zum direkten Messen der Drehung eines Teiles des Kniegelenkmechanismusses (58) angeordnet ist.

11. Spritzgießmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmsystem ein zweistufiges System aufweist, bei dem ein Kniegelenk (58) für die schnelle Bewegung und ein hydraulisch linear betätigtes Klemmsystem (62 bis 64) zur Erzeugung des Klemmdruckes verwendet ist.

12. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die logischen Mittel einen logischen Kreislauf mit einem Paar logischer Gatter (32,33.55,56) und einem Setzen-Rücksetzen-Flip-Flop (57} aufweisen,wobei der Ausgang jedes der logischen Gatter (32,33»55,56) an einen Eingang des Flip-Flops (34,57) ange-

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schlossen ist, ein Eingang jedes der Gatter (32,33;55,57) mit dem Ausgang des Dekodierschalters (31,53,54) und der andere Eingang des Gatters (32,33,55,56) mit dem Ausgang der Meßwertwan de !vorrichtungen (2*1,^9,61) verbunden ist.

13. Verfahren zur Steuerung der Lage eines beweglichen Bauteiles einer Spitzgießmaschine, die ein Plastifizierungssystem und ein Klemmsystem einschliesst, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

a) übersetzen der Bewegung des beweglichen Bauteiles in eine Anzahl elektrischer Impulse;

b) Zählen der Impulse;

c) Vergleichen der gezählten Impulse mit einer Lage-Eingabegrösse; und

d) Erzeugen eines Steuersignales, wenn die gezählten Impulse eine Lage anzeigen, die gleich der Lage-Eingabe-Grösse ist.

14. Verfahren zur Steuerung der Lage eines beweglichen Bauteiles einer Spritzgießmaschine mit einem Plastifizierungssystem und einem Klemmsystem, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) übersetzen der Bewegung des beweglichen Bauteiles in ein zu der Lage des beweglichen Bauteiles proportionales elektrisches Signal;

b) Eingeben eines der angestrebten Lage proportionalen Signales;

c) Vergleichen des Lagesignales mit dem Eingabesignal in

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einem logischen Netz;

d) Erzeugen eines Steuersignales, wenn das Lagesignal der durch das Eingabesignal repräsentierten Lage entspricht; und

e) Ändern der Bewegung des beweglichen Bauteiles in Abhängigkeit von dem Steuersignal.

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