DE3608973A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern der verdichtungsphase beim spritzgiessen thermoplastischer formmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten und gleichzeitigen Abkühlen von wärme­ plastifizierbarem Material, zum Beispiel von thermo­ plastischen Kunststoffen, in einem Formwerkzeug mit Hilfe eines Einspritzkolbens oder einer als Einspritz­ kolben wirkenden Schubschnecke, wobei im Anschluß an die vollständige Füllung des Formwerkzeugs mit Formmasse ein Verdichtungsdruck auf die Formmasse ausgeübt wird mit dem Ziel einer vollständigen oder teilweisen Kompen­ sation der abkühlungsbedingten Volumenkontraktion. Das Ausmaß dieses Ausgleichs der Kontraktionstendenz und damit der Betrag der verbleibenden, am Formteil fest­ stellbaren Volumenkontraktion, also der Schwindung, ist sowohl abhängig vom Verlauf des Druckes während der Ver­ dichtungsphase als auch vom Verlauf der die Abkühlung bestimmenden Temperaturen, z.B. der Temperatur der Form­ masse und/oder des Formwerkzeugs. Ferner ist das spezi­ fische Erstarrungsverhalten der Formmasse entscheidend, das durch den Zusammenhang Druck-Volumen-Temperatur in Form von Diagrammen oder Datensammlungen oder in Form massespezifischer mathematischer Funktionen be­ schrieben werden kann.

Die Verdichtung der Formmasse im Formwerkzeug ist zwangsläufig verbunden mit einem Massestrom durch den Anguß und die Fließkanäle des Formwerkzeugs. Solche Masseströme sind bei wenig fortgeschrittener Abkühlung durchaus zulässig und wenig qualitätsmindernd, bei stärker fortgeschrittener Abkühlung werden jedoch die Qualitätsminderungen aufgrund von Molekülorientierungen, Füllstofforientierungen, Beeinträchtigung der Kristallit­ strukturen, Schichtenbildungen oder ähnlichen Phänomenen so gravierend, daß erhebliche Qualitätsmängel an den Formteilen auftreten. Es wird deshalb in bekannter Weise angestrebt, daß zumindest gegen Ende der Verdichtungs­ phase eine Druckführung erreicht wird, bei der kein Massestrom im Anguß und in den Fließkanälen mehr statt­ findet. Dies entspricht einer Abkühlung bei konstantem spezifischen Volumen der Formmasse und wird als "iso­ chore" Abkühlung bezeichnet. Sobald die Formmasse im Anguß des Formwerkzeugs vollständig erstarrt und damit kein weiterer Massestrom möglich ist, tritt die isochore Abkühlung von selbst ein.

Bei bekannten Verfahren zur Steuerung der Verdichtungs­ phase wird der Beginn der isochoren Abkühlung nicht dem Erstarrungsverhalten des Angusses überlassen, da sonst aufgrund von Temperatureinflüssen keine ausreichend genaue Reproduzierbarkeit der Formteilschwindung erreicht werden kann. Vielmehr wird die isochore Abkühlung einge­ leitet durch eine aktive Steuerungsmaßnahme, z.B. durch Betätigung eines den Anguß verschließenden Organs oder durch Stillstand der Schubschnecke nach Ablauf einer in der Steuerung festgelegten Zeit. Sobald jedoch Schwan­ kungen der die Abkühlung bestimmenden Temperaturen ein­ treten, findet der Beginn isochorer Abkühlung bei geän­ derter Massetemperatur statt, wodurch sich auch das spezifische Volumen der Formmasse ändert. Hieraus ergibt sich wiederum ein anderer Schwindungsbetrag des Formteils und damit stellen sich nachteilige Maßungenauigkeiten ein. Beispielsweise ist die mit höherer Temperatur des Form­ werkzeugs zunehmende Schwindung bekannt. Mit den bekann­ ten Steuerungsverfahren kann jedoch die als Störgröße auftretende Werkzeugtemperaturschwankung nicht selbsttätig ausgeglichen werden.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die iso­ chore Abkühlung herbeigeführt durch die Eingabe eines rechnerisch ermittelten Druck-Zeit-Programms in Korrelation mit der rechnerisch ermittelten Prognose des Temperatur-Zeit-Verlaufs. Dabei ist als Zielgröße der Steuerungsprogramme ein bestimmtes, für jedes Form­ teil und jede Formmasse charakteristisches spezifisches Volumen vorzugeben. Die Durchführung der Rechnungen setzt die Kenntnis des formmassespezifischen Zusammen­ hangs Druck-Volumen-Temperatur voraus, wobei eine zuver­ lässige mathematische Beschreibung in der Regel nur durch die Bestimmung von mindestens 7 bis 14 Koeffizienten möglich ist. Auch die Voraussage des Abkühltemperatur­ verlaufs erfordert die Kenntnis mehrerer materialspezi­ fischer Größen. Ein erheblicher Nachteil dieses Ver­ fahrens ist daher der beträchtliche Rechenaufwand, der den Steuerungsaufwand erhöht und die Steuerung selbst kompliziert und störanfällig macht. Darüber hinaus ist die Steuerung abhängig davon, daß gesicherte masse­ spezifische Meßwerte zur Ermittlung der Rechenkoeffizi­ enten verfügbar sind, was jedoch mit einem hohen meß­ technischen Aufwand verbunden ist. Für häufig verwende­ te Standardformmassen stehen solche Daten meistens zur Verfügung, jedoch werden sehr viele Formmassen als Modifikationen mit unterschiedlichen Farbstoffen, Füll­ stoffen, Füllstoffanteilen, Additiven und als Gemenge verarbeitet, für die dem Verarbeiter eine Beschaffung zuverlässiger massespezifischer Werte sehr schwierig sein wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Verfahren den für die Qualität der Formteile günstigen isochoren Abkühlverlauf so einzuleiten, daß der der isochoren Abkühlung zugehöri­ ge Wert des spezifischen Volumens gegen den Einfluß von temperaturabhängigen Störgrößen reproduzierbar und in steuerungstechnisch selbsttätiger Weise bei jedem Formgebungsvorgang aufgefunden werden kann. Hoher Rechenaufwand soll dabei zugunsten einer Steuerungsver­ einfachung vermieden werden. Der meßtechnische Aufwand zur Bestimmung formmassespezifischer Rechenkoeffizienten soll wesentlich reduziert oder nach einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ganz entbehrlich ge­ macht werden. Bei der Lösung dieser Aufgaben wird davon ausgegangen, daß die Verdichtungsphase lediglich einen empirisch fixierten Wert des spezifischen Volumens kon­ stant zu erbringen hat, um den geforderten Maßgenauig­ keitsansprüchen zu genügen. Es ist nicht erforderlich, daß dieser Wert zahlenmäßig bekannt ist. Das in kon­ stanter Weise zu erbringende spezifische Volumen ist je­ weils bestimmt durch Wertepaare Druck/Temperatur, die im Bereich der Einleitung der isochoren Abkühlung einer relativ einfachen mathematischen Beziehung gehorchen. Im Druck-Temperatur-Feld beschreibt diese Beziehung eine wenig gekrümmte Linie, die bei den meisten Kunst­ stoffen mit genügender Genauigkeit durch eine Gerade ersetzt werden kann. Sobald der tatsächliche Abkühl­ verlauf, aus dem Bereich höherer Temperaturen herkommend, die Linie erreicht, wird auf isochore Abkühlung umge­ schaltet. Auf diese Weise werden Schwankungen des Druckes und/oder der Temperatur im Formwerkzeug unerheb­ lich, da die Steuerung der Spritzgießmaschine jeweils bei einem der gleichen Isochore zugehörigen Druck- Temperatur-Wertepaar auf isochore Abkühlung umschaltet. Im Falle der Annäherung der Isochore durch eine Gerade wird lediglich die Neigung der Geraden als formmasse­ spezifischer Rechenwert benötigt. Aber auch bei Eingabe der Isochore als wenig gekrümmte Linie sind nur relativ wenige Rechenkoeffizienten erforderlich. Der Druckver­ lauf im Formwerkzeug wird mit einem Sensor bekannter Ausführung vorzugsweise in angußnaher Position gemessen, über den Temperaturverlauf werden an repräsentativer Stelle, vorzugsweise in der Nähe des Druckfühlers die erforderlichen Informationen gewonnen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Temperaturgang rech­ nerisch zu prognostizieren.

Der meßtechnische Aufwand zur Ermittlung formmassespezi­ fischer Rechenkoeffizienten kann erfindungsgemäß dadurch weiter reduziert werden, daß die bei der Ersteinstellung der Spritzgießmaschine erscheinende Druck-Temperatur- Linie steuerungstechnisch ausgewertet wird. Eine solche steuerungstechnische Auswertung ist deshalb möglich, weil nach dem vollständigen Erstarren des Angusses (Siegel­ punkt) von selbst eine isochore Abkühlung eintritt. Man erhält also eine vollständige Isochore, wenn man den nach dem Siegelpunkt erscheinenden Druck-Temperatur- Zusammenhang rechnerisch extrapoliert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei einer Anfangseinstellung der Spritzgießmaschine hervorgebrach­ ten Wert für das spezifische Volumen der Formmasse vor Schwindungsbeginn gegen den Einfluß von Störgrößen, ins­ besondere von temperaturabhängigen Störgrößen, bei den nachfolgenden Formungsvorgängen konstant zu halten. Im Sinne einer Reduzierung der für die Beeinflussung der Maschinensteuerung erforderlichen formmassespezi­ fischen Größen ist es deshalb gemäß der Erfindung möglich, ein bei der Anfangseinstellung gemessenes Druck-Temperatur-Wertepaar als einen Punkt auf der vorzugebenden Druck-Temperatur-Kurve zu ihrer Ermitt­ lung zu verwenden. Da der Einfluß der Störgrößen in der Regel nur Verschiebungen innerhalb eines nahen Bereichs um das gemessene Druck-Temperatur-Wertepaar verursacht, so ist es in vielen Fällen gerechtfertigt, den Druck-Temperatur-Zusammenhang zur Beschreibung der isochoren Abkühlung als lineare Verknüpfung annähernd einzugeben. Damit verbleibt als formmassespezifische Größe zur Beschreibung des Druck-Temperatur-Zusammenhangs die Eingabe eines Druck-Temperatur-Gradienten. Wie bereits beschrieben kann dieser Gradient aus einem bei isochorer Abkühlung gemessenen Druck-Temperatur- Verlauf ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren macht damit die Steuerung der Spritzgießmaschine unabhängig von der Verfügbarkeit des nur mit großem meßtechnischem Aufwand ermittelbaren Druck-Volumen-Temperatur-Dia­ gramms der jeweiligen Formmasse. Die erfindungsgemäße Steuerung kann somit auch für Formmassen eingesetzt wer­ den, für die kein solches Diagramm zur Verfügung steht. Gegenüber solchen Steuerungen, die eine Eingabe des Druck-Volumen-Temperatur-Diagramms erfordern, wird durch die Erfindung der maschinelle Aufwand erheblich reduziert und infolge der erzielten Vereinfachungen eine häufigere Anwendung von Steuerungen mit isochorer Abkühlung er­ reicht.

Die gemäß der Erfindung ausgeführte Steuerung einer Spritzgießmaschine enthält vorzugsweise im Formwerkzeug an repräsentativer Stelle angebrachte Druck- und Tempera­ turfühler, die mit der Steuerung in der Weise verbunden sind, daß der Druckmeßwert in einen Druckvergleicher geleitet wird, der die isochore Abkühlung einleitet, sobald der Druckmeßwert einen Druckgrenzwert erreicht hat. Dieser Druckgrenzwert wird temperaturvariabel von einem Funktionsgenerator verändert, in dem der vorgege­ bene Druck-Temperatur-Zusammenhang zur Beschreibung der isochoren Abkühlung gespeichert ist. Anstelle des Temperaturfühlers im Formwerkzeug kann auch ein Tempera­ tur-Simulator angeschlossen werden, der einen errechneten Temperatur-Zeit-Verlauf erbringt.

Da die erfindungsgemäße Steuerung sowohl die Abhängigkeit des spezifischen Volumens der Formmasse vom herrschenden Druck als auch von gleichzeitig sich ändernden Tempera­ turverhältnissen berücksichtigt, wird der Einfluß schwankender Temperaturen ausgeglichen. Damit wird die Wiederholgenauigkeit für die Schwindung der hergestellten Formteile wesentlich verbessert und der Anteil maßunge­ nauer Formteile reduziert, die Spritzgießfertigung kann engere Fertigungstoleranzen einhalten. Darüber hinaus wird das Anfahrverfahren verkürzt, da erfahrungsgemäß in der Anfangsphase einer Spritzgießfertigung erhebliche Temperaturänderungen der Fall sind, die bei konventio­ neller Steuerung die Maße und Gewichte der Formteile be­ einflussen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen, die ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung betreffen. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Einspritz­ aggregates einer Spritzgießmaschine mit einer zugehöri­ gen Drucksteuerung,

Fig. 2 ein Druck-Volumen-Temperatur-Diagramm eines thermoplastischen Kunststoffs mit eingetragenem Abkühl­ verlauf,

Fig. 3 einen aus dem Druck-Volumen-Temperatur-Diagramm hergeleiteten Druck-Temperatur-Zusammenhang zur Erzielung eines konstanten spezifischen Volumens der Formmasse, Fig. 4 einen beispielhaften Verlauf einer gemessenen Druck-Zeit- und Temperatur-Zeit-Kurve.

In Fig. 1 ist ein Schneckenzylinder 10 einer Spritzgieß­ maschine dargestellt, in dem eine Schubschnecke 11 axial beweglich ist, ausgerüstet mit einem den Schneckenvorraum 14 absperrenden Ring 12 und mit einer Schneckenspitze 13. Mit Hilfe der Heizbänder 22 wird die Formmasse im Schneckenvorraum 14 fließfähig gehalten und bei einer Druckbeaufschlagung des Zylinderraums 30 durch die Hydraulikpumpe 33 mittels der als Kolben wirkenden Schub­ schnecke 11 in die Formhöhlung 17 des Formwerkzeugs 18, 19 gepreßt, wobei als Verbindungskanäle der Düsenkanal 15 und der Angußkanal 16 dienen. Nach der vollständigen Aus­ füllung der Werkzeughöhlung 17 mit Formmasse schließt sich eine Verdichtungsphase an, während der ein weiterer Massestrom durch den Angußkanal 16 erfolgt, hervorge­ rufen durch eine weitere axiale Bewegung des Kolbens 29 im Zylinder 36, der beispielsweise ein Hub der Schneckenspitze 13 von Position 56 zu Position 57 ent­ spricht. Der mit der Verdichtung verbundene Druckaufbau in der Werkzeughöhlung 17 wird als elektrisches Signal vom Druckfühler 42 über die Signalleitung 44 an den Druckvergleicher 46 gemeldet. Das Formwerkzeug 18, 19 wird von Kühlmittel in nicht dargestellten Kühlmittel­ kanälen durchströmt und entzieht damit der mit hoher Temperatur eingeflossenen Formmasse Wärme. Der daraus sich ergebende Temperaturverlauf wird mit dem Temperatur­ fühler 41 gemessen und als elektrisches Signal über die Signalleitung 43 dem Funktionsgenerator 45 zugeführt. Im Funktionsgenerator 45 ist ein Temperatur-Druck-Zu­ sammenhang gespeichert, der einer isochoren Abkühlung entspricht und wie er in der Beschreibung von Fig. 3 näher erläutert wird. Mittels dieses gespeicherten Temperatur-Druck-Zusammenhangs erzeugt der Funktions­ generator 45 einen zum jeweilig zugeführten Temperatur­ signal gehörigen Druckwert p-u, der als elektrisches Signal über die Signalleitung 47 an den Druckvergleicher 46 mitgeteilt wird. Im Druckvergleicher 46 wird der fortlaufend gemessene Druckwert p mit dem fortlaufend erzeugten Druckwert p-u verglichen. Solange die Differenz beider Druckwerte groß ist, schaltet der Druckvergleicher 46 zum zeitlich nachfolgenden Vergleichsvorgang um. Liegt jedoch die Differenz der beiden Druckwerte unter­ halb eines vorgebbaren Grenzwertes, so erzeugt der Druckvergleicher 46 ein Steuersignal, das über die Signalleitung 48 auf einen Druckprogrammgeber 49 geht und das gleichzeitig die Wirksamkeit des Druckprogramm­ gebers 49 über die Steuerleitung 34 auf das Druckbe­ grenzungsorgan 32 einschaltet. Das erzeugte Druck-Zeit- Programm entspricht einer isochoren Abkühlung und wird beispielsweise dadurch hervorgebracht, daß der Druck p(t) in selbstregelnder Weise sich so einstellt, daß an dem die Position der Schubschnecke 11 messenden Wegegeber 54 keine weitere Positionsveränderung über die Signalleitung 55 am Druckprogrammgeber 49 erscheint.

Ein anderes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der iso­ chore Abkühlverlauf durch Verschließen der Werkzeug­ höhlung 17 mittels eines den Angußkanal 16 versperrenden Ventils 51, beispielsweise ein Drehschieberventil, erfolgt. In diesem Fall würde der Druckvergleicher 46 über die Signalleitung 50 ein Ventilsteuergerät 53, beispielsweise ein Pneumatikventil, einschalten, das über die Steuer­ leitung 52 das Ventil 51 verschließend betätigt, sobald im Druckvergleicher 46 eine ausreichend kleine Differenz zwischen den Druckwerten p-u und p erscheint.

Die Positionsziffer 58 entspricht der vordersten, durch die Zylinderwand 35 begrenzten Endstellung der Schnecken­ spitze 13. Sobald im Verlaufe der Verdichtungsphase diese Position erreicht und nicht mehr verlassen wird, tritt ebenfalls isochore Abkühlung ein, vorausgesetzt, daß die Maschinenplatten 21 und 20 die Teile 18 und 19 des Formwerkzeugs geschlossen halten. Meldet der Wegege­ ber 54 das Erreichen der Position 58, so kann im Rahmen eines Einstellversuches der Funktionsgenerator 45 über die Signalleitungen 39 und 43 mit gemessenen Druck- Temperatur-Werten beliefert werden, um daraus mit Hilfe von Extrapolation die formmassespezifischen Rechenkoeffizienten zur Beschreibung der isochoren Abkühlung zu gewinnen.

Fig. 2 zeigt das Druck-Volumen-Temperatur-Diagramm eines thermoplastischen Kunststoffes und darin eingetra­ gen den Abkühlverlauf während und nach der Verdichtungs­ phase. Dem Aufbau eines Verdichtungsdruckes im Form­ werkzeug entspricht der Übergang von Punkt 81 zu Punkt 82. Ab hier wird eine stärkere Abkühlung der Formmasse wirksam, die eine Druckabsenkung entsprechend dem Kurvenzug 82-84 oder entsprechend dem Kurvenzug 82-83-87 hervorruft. Eine solche unterschiedliche Druckabsenkung ist abhängig von den Gegebenheiten des Formwerkzeugs und dem Erstarrungsverhalten der Formmasse, sowie insbeson­ dere von den Schwankungen der Formwerkzeug-Temperatur. Temperaturbedingte Störgrößen können unterschiedliche Druckverlaufskurven beispielsweise im Bereich 82-84-87 hervorrufen. In den Punkten 84 bzw. 87 wird jeweils die isochore Abkühlung eingeleitet, erkennbar am horizontalen weiteren Verlauf bis zu den Punkten 85 bzw. 88. Die Ab­ schnitte 84-85 bzw. 87-88 entsprechen also einem konstant bleibendem spezifischen Volumen der Formmasse; auf die­ sen Abschnitten findet kein Massestrom durch den Anguß­ kanal des Formwerkzeugs statt. Die weitere Abkühlung auf den Abschnitten 85-86 bzw. 88-86 erfolgt unter Verringe­ rung des spezifischen Volumens aufgrund von Volumenkon­ traktion durch Schwindung. Der Schwindungsbetrag hängt von der Höhe des spezifischen Volumens am Beginn der Schwindung ab, so daß die Abkühlung von Punkt 85 aus­ gehend einen größeren Schwindungsbetrag ergibt als von Punkt 88 ausgehend.

Wenn die in einer Anfangseinstellung einer Spritzgieß­ produktion festgestellte Schwindung wiederholgenau gegen den Einfluß von Störgrößen reproduziert werden soll, so genügt es nicht, beispielsweise bei einem gleichbleiben­ den Druck die isochore Abkühlung einzuleiten. Das Ergeb­ nis einer solchen Methode ist in Fig. 2 dargestellt: die Punkte 84 und 87, bei denen die isochore Abkühlung je­ weils eingeleitet wird, liegen auf der gleichen Druckli­ nie. Die vorangegangene Abkühlung ist störgrößenbedingt unterschiedlich und wirkt sich so auf die Maßhaltigkeit der Formteile aus. Dagegen sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, die isochore Abkühlung jeweils dann einzu­ leiten, wenn ein dem anfänglichen spezifischen Volumen der Formmasse entsprechender Druck-Temperatur-Zusammen­ hang erreicht ist. Dieser Druck-Temperatur-Zusammenhang beschreibt die Horizontale 83-85. Somit ist es dank dem erfindungsgemäßen Verfahren unerheblich, nach welchem Kurvenzug die Abkühlung, ausgehend von Punkt 82 erfolgt, es wird in jedem Fall das spezifische Volumen des Punktes 85 durch Umschaltung auf isochore Abkühlung erzielt. Es ist erfindungsgemäß nicht von Belang, ob diese Um­ schaltung auf isochore Abkühlung bei höheren oder niedri­ geren Temperaturen erfolgt, sofern sichergestellt wird, daß die thermische Versiegelung des Angußkanals später eintritt als die Einleitung der isochoren Abkühlung. Dies ist durch Vergleich des tatsächlichen Versiegelungs- Zeitpunktes mit dem Zeitpunkt des Beginns der isochoren Abkühlung möglich, indem der mit dem Druckfühler 42, Fig. 1 gemessene Druck-Zeit-Verlauf dazu herangezogen wird.

Fig. 3 zeigt beispielhaft den im Funktionsgenerator 45, Fig. 1 zu generierenden Druck-Temperatur-Zusammenhang A-B um die Isochore 83-84-85 der Fig. 2 zu erzielen. Dieser Zusammenhang ist aus dem Druck-Volumen-Temperatur-Dia­ gramm einer Formmasse herleitbar und kann durch eine mathematische Beziehung ausgedrückt werden, so daß die Punkte 83′ und 84′ auf der Kurve liegen. Vorzugsweise liefert eine Geraden-Beziehung einen ausreichend genauen Zusammenhang in dem beim Spritzgießen erfahrungsgemäß auftretenden Schwankungsbereich. Analog zu Fig. 2 setzt die stärkere Abkühlung im Punkt 82′ ein und ruft eine Druckabsenkung hervor, die je nach Störgrößeneinfluß zwischen den Kurvenzügen 82′-83′ und 82′-84′ schwankt. Unabhängig von einem solchen Störgrößeneinfluß wird durch das erfindungsgemäße Verfahren jedoch bewirkt, daß auf isochore Abkühlung umgeschaltet wird, sobald die ge­ messene Druck-Temperaturkurve, z.B. 82′-83′, den Kur­ venzug A-B erreicht, der der Linie konstanten spezifi­ schen Volumens entspricht.

Fig. 4 zeigt einen typischen gemessenen Druck- Zeit-Verlauf im Formwerkzeug beim Spritzgießen von Thermoplasten sowie einen gemessenen oder rechnerisch prognostizierten Temperaturverlauf im Formwerkzeug. Die Versiegelung des Angußkanals ist im Punkt 90 deut­ lich identifizierbar durch die Zunahme des Druck-Zeit- Gradienten. Der Kurvenzug 90-91-92 entspricht daher einer isochoren Abkühlung, der Druckverlauf spiegelt im Zusammenhang mit der Temperatur-Zeit-Kurve das formmassespezifische Erstarrungsverhalten wider und kann deshalb zur Ermittlung von Rechenkoeffi­ zienten benutzt werden, die die formmassespezifische isochore Abkühlung beschreiben. Die so ermittelten formmassespezifischen Werte erlauben auch eine Extra­ polation der Druckabsenkungskurve in einen Zeitbereich vor der Versiegelung des Angußkanals, wie dies am Kur­ venzug 90-93 dargestellt ist.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern der Verdichtungsphase beim Spritzgießen thermoplastischer Kunststoffe, wobei in bekannter Weise nach der vollständigen Füllung des Formwerkzeugs mit Formmasse ein Verdichtungsdruck auf die Formmasse ausgeübt wird und bei gleichzei­ tiger Abkühlung der Formmasse unmittelbar oder ver­ zögert nach der vollständigen Füllung des Formwerk­ zeugs der Verdichtungsdruck so gesteuert wird, daß das spezifische Volumen der Formmasse unverändert bleibt (isochore Abkühlung), dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung der isochoren Abkühlung erfolgt in Abhängigkeit vom Druck und der Temperatur an einer repräsentativen Stelle im Formwerkzeug, wobei ein Zusammenhang von Druck und Temperatur vorgegeben wird, der ein konstantes spezifisches Volumen der Formmasse ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung der isochoren Abkühlung selbst­ tätig dann erfolgt, wenn das Wertepaar aus Druck und Temperatur an einer repräsentativen Stelle im Formwerkzeug einem vorgegebenen Zusammenhang von Druck und Temperatur genügt, der aus dem Druck- Volumen-Temperatur-Diagramm der Formmasse so herge­ leitet wird, daß sich ein konstantes spezifisches Volumen der Formmasse ergibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorgegebene Druck-Temperatur- Zusammenhang durch eine einfache mathematische Funktion, vorzugsweise durch eine lineare Verknüpfung angenähert wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Druck- Temperatur-Zusammenhang das gemessene Wertepaar aus Druck und Temperatur einer Anfangseinstellung der Spritzgießmaschine enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Druck-Temperatur-Zusammenhang in der näheren Umgebung des gemessenen Druck- Temperatur-Wertepaares durch eine einfache mathemati­ sche Funktion, vorzugsweise durch einen Druck-Tempera­ tur-Gradienten vorgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Druck- Temperatur-Zusammenhang durch Extrapolation des nach dem Verschließen des Formwerkzeuges bei einer An­ fangseinstellung der Spritzgießmaschine gemessenen Druck-Temperatur-Verlaufs hergeleitet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung eines der in den voran­ gegangenen Ansprüchen beschriebenen Verfahrens, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Spritz­ gießmaschine mit Druck- und Temperaturfühlern im Formwerkzeug verbunden wird, die vorzugsweise in Angußnähe des Formwerkzeugs angeordnet sind und daß die Steuerung einen die isochore Abkühlung einlei­ tenden Druck-Vergleicher enthält, dessen Druck-Grenz­ wert mittels eines Funktionsgenerators temperatur­ abhängig veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Temperaturfühlers ein Temperatur- Simulator angeschlossen ist, der einen errechneten Temperatur-Zeit-Verlauf dem Funktionsgenerator mit­ teilt.