EP0160921A2 - Druck- oder Spritzgiessmaschine - Google Patents

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EP0160921A2
EP0160921A2 EP85105266A EP85105266A EP0160921A2 EP 0160921 A2 EP0160921 A2 EP 0160921A2 EP 85105266 A EP85105266 A EP 85105266A EP 85105266 A EP85105266 A EP 85105266A EP 0160921 A2 EP0160921 A2 EP 0160921A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
stage
machine according
pressure
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP85105266A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0160921B1 (de
EP0160921A3 (en
Inventor
Werner Brugger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP0160921A2 publication Critical patent/EP0160921A2/de
Publication of EP0160921A3 publication Critical patent/EP0160921A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0160921B1 publication Critical patent/EP0160921B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/32—Controlling equipment

Definitions

  • the invention relates to a pressure or injection molding machine with a drive device determining the injection pressure when filling the cavity of a mold for the movement of a piston device in a housing of a predetermined volume, the amount of molding material pressed into the mold cavity per unit of time depending on the speed of the movement of the piston device within the housing is dependent, with a pressure sensor for the injection pressure and a travel sensor for the travel of the piston device and with a timer.
  • a piston device for pressing in the molding material, which is formed in one case by the casting piston and in the other case by a piston-like extruder screw.
  • a drive device is provided, which is generally formed by a casting drive, optionally with a multiplier piston.
  • the housing mentioned is the casting chamber which receives the plunger in the case of die casting machines and the injection cylinder in the case of injection molding machines.
  • Such machines often have at least one pressure transmitter for control and / or display purposes, which often comprises two pressure sensors arranged on the drive cylinder to determine a differential pressure. Furthermore, a displacement sensor and a timer are provided, as described for example in DE-OS 3 142 811.
  • the invention has for its object to increase the productivity and quality of the products by a constant control of the performance data. According to the invention, this is done in that the outputs of the sensors are connected to a computing stage for calculating the actual casting power, and that the output of the computing stage is connected to an evaluation device.
  • the evaluation device can optionally also be formed by a control device, but in practice the actual casting performance depends to a large extent on the shape of the shape, for example on the geometry of the gate, so that it is preferred if the evaluation device is a display device having.
  • the evaluation device can have, for example, an interrupter switch for operating the machine or only a part thereof (for example for driving the piston device).
  • falling below a predetermined lower threshold value can also be of interest in order to give the operating personnel the opportunity to improve productivity.
  • the alarm device can be both a visual and an acoustic one.
  • a die casting machine 1 has in the usual way a casting chamber 2, in which a casting piston 3 is displaceable. To control the movement of the casting piston 3, a casting drive cylinder 4 is provided, in which a casting drive piston 5 can be displaced in a manner known per se by supplying hydraulic fluid. The drive piston 5 is connected to the casting piston 3 via a relatively long piston rod 6. Metal melt filled in via an opening 35 can be injected into the cavity 37 between the fixed and movable mold 38 or 39 via a gate 36.
  • a pressure sensor 7, 8 is arranged in front of and behind the drive piston 5 as a pressure transmitter for the differential pressure between the two piston sides in the drive cylinder 4. It goes without saying that the injection pressure of the liquid casting material in front of the casting piston 3 can thus be determined, and that other arrangements of individual or more pressure sensors are also possible for determining this injection pressure. Thus, it is conceivable to use a single sensor, e.g. by means of strain gauges.
  • an arm 9 projecting approximately perpendicular to its longitudinal axis is provided on the piston rod 6, one arm parallel to the piston rod 6 displaceable part 10 of a, for example capacitive sensor 11 for measuring the path of the piston rod 6 carries.
  • the displaceable part 10 can have a relatively fine scale division, which is opposed by an optical reading device as an incremental encoder.
  • the displaceable part 10 could be made of metal and provided with teeth, the movement of which is used inductively for path measurement.
  • the piston rod 6 itself could also be provided with markings or bear such on a rod protruding from the cylinder 4 on the right-hand side of FIG. 1.
  • the computing stage X is merely a multiplication stage.
  • the output signal of this computing stage X can now preferably be fed to a comparator stage 13, which compares the ACTUAL power with a TARGET value.
  • This TARGET value corresponds to the maximum casting power, as will be explained later with reference to FIG. 2, and is determined with the aid of the values from a TARGET value transmitter S.
  • the comparator stage 13 calculates what percentage of the maximum power is the actual power. In stage 13, therefore, essentially only a multiplication is carried out by a factor dependent on the machine and the diameter of the casting piston 3 used.
  • the output signal corresponding to this multiplication corresponds to the percentage of the actual casting power compared to the maximum casting power.
  • the die casting machine 1 can now be assigned a display device 14 in the form of a device cabinet and the output signal of the comparator stage 13 can be fed to a simple pointer device 15, for example a galvanometer device.
  • the circuit is expediently such that the output signal of the comparator stage 13 is retained for a predetermined time at the output of this stage 13, so that the pointer position of the pointer device 15 is stable during this predetermined time.
  • a memory 16 can be connected to the output of the comparator stage 13.
  • the output signal coming from the computing stage X is fed to a coordinate converter 17, which forms the coordinates for the horizontal or vertical deflection of a display device 18 based on the size of the output signal of the computing stage X.
  • the signal from the coordinate converter 17 can, for example, simply be supplied to the deflection system 19 of the screen device 18 in order to place a light spot Peff on the screen 18 in a position corresponding to the output signal of the computing stage X.
  • the screen 18 can carry a glued-on diagram D, so that its position relative to this diagram D can be seen from the position of the point Peff .
  • This diagram D is shown in FIG. 2 on an enlarged scale and with addition to the explanation.
  • a memory module M e.g. a ROM or a Ram
  • the angle and the course of the line that limits the maximum casting performance can be set with the aid of two setting buttons 20 (if necessary also with the aid of number keys) L can be changed.
  • a converter or memory stage 21 can be connected to the output of the coordinate converter 17 in order to be able to record the point Peff in the correct ratio to the diagram D supplied by the module M or for a longer period.
  • the output of this stage 21 does not like it only with the deflection system 19, but with the picture tube 22 itself, for. B. be connected via the module M, the tube 22 being operated in the manner of a television tube.
  • the position of the point P Ieff relative to the diagram D can already be used to read or estimate the ratio of the actual casting power to the maximum target casting power, but it may be desirable to be able to read the exact percentage value on the screen 18.
  • the signal from the K is 13 omparatorcut necessary, for example, a character generator C of known construction is be fed, whose output is connected to the image tube 22, directly or through either the module M.
  • the character generator C the percentages corresponding to the output signal of the comparator stage 13 are displayed at a predetermined location on the screen 18, in particular in the upper right corner thereof, as is illustrated by the numerical field 23.
  • a s information about the IS-Giessleistun g especially for the beginning of a Giessteil pour is important, and later possibly other graphical representations of interest, but on the other hand, may be a separate display device and in particular a separate screen for each graph too expensive, is preferably a switchover device 24 is provided, by means of which at least the display device 18 (optionally also the pointer device 15) can be connected to at least one second line 25 carrying a signal to be displayed.
  • Line 25 is an output line from the computing stage v and therefore carries the speed signal for the casting piston 3.
  • the speed of the casting piston 3 is an important operating parameter which can be processed in a forming and storage stage 26 in such a way that a diagram of the speed curve is shown on the screen 18 every shot is deliverable.
  • the stage 21 is also expediently designed as a storage stage, so that after each shot, by actuating a switch 27, both the one and the other diagram can be brought to the screen 18.
  • an actuating button 28 is provided, which is expediently lockable in a manner not known, known per se, in the position shown in FIG. 1, which is pressed against the action of a spring (not shown). By releasing the catch, the actuation button 28 returns to its normal position, in which the tube 22 is connected to the line 25.
  • the actuation button 28 may, for example, be connected to an oblique cam surface 29 through which the switch 27 can be actuated.
  • an alarm indicator 30 is provided, which can be designed as an optical and / or acoustic signal transmitter. In the event that the point P leff moves too close to the line L and thereby exceeds a TARGET value (corresponding to a line running parallel to the line L), this may trigger a signal at the output of a threshold value transmitter 31 which switches on the alarm display 30 .
  • the TARGET value transmitter 31 is of course not a mere threshold switch in the manner of a Schmitt trigger.
  • an adjusting device 32 can be provided. With the aid of this setting device 32, the distance of the line L (cf. FIG. 2) which limits the maximum casting power can be adjusted from the line 33 which determines the threshold value of the threshold value transmitter 31.
  • a further threshold value stage can be connected to the output of the comparator stage 13, as a result of which a lower threshold value is established.
  • the further threshold value stage can then be connected to the alarm display 30 or a further alarm display in order to indicate that a predetermined minimum power has been undershot and to make the operating personnel aware that the machine 1 is not being optimally used.
  • a single threshold transmitter 32 can define the upper threshold line 33 and also a lower parallel line that is shifted to the line 33 against the zero point of the diagram D.
  • an additional alarm display may therefore be provided for the lower threshold value line, but individual display devices 15, 18 or 30 can also be omitted if desired.
  • the diagram D can simply be shown on the screen 18 together with the point PIeff, as can be seen from FIG. 1. However, additional lines that facilitate understanding can also be represented, as will now be described with reference to FIG. 2.
  • a line W the so-called form resistance line, drawn from the zero point to the operating point P leff and also extended to the line L, gives the maximum Operating point P Imax , which corresponds to 100 percent performance. More precisely, it is a rectangle R drawn to the axes of the diagram from the point P Imax found by the shape resistance line W, the area of which corresponds to the maximum casting power. In contrast, the ACTUAL casting power corresponds to a rectangle r that is drawn from the operating point PIeff to the axes of the diagram. Therefore, the display visible on the pointing device 15 or in the display field 23 of FIG.
  • the shape resistance line W possibly also the rectangle r and / or the rectangle R or the effective operating pressure p CMeff or the effective volume flow Q Meff can also be displayed on the screen 18 in FIG. 1.
  • the circuit shown in FIG. 1 can also be used for control purposes, for example by connecting an interrupter switch for switching off the die casting machine 1 to the output of the threshold value stage 31. In this way, poor quality can certainly be prevented without being dependent on the attention of the operating personnel. It would also be conceivable to merely interrupt the drive for the casting piston 3.
  • Another evaluation option is to compare the output signal of the computing stage X with a signal corresponding to the closing force of the machine 1, in order to recognize a so-called format menu in good time.
  • a circuit corresponding to the alarm display 30 with a threshold value transmitter and / or a switch-off device for the machine 1 can be connected to such a comparison stage in the event that the danger of a format frame, i.e. there is a slight gaping of the mold halves 38, 39.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

An einer Druck- oder Spritzgiessmaschine (1) ist ein Weggeber (10,11) für den Giesskolben (3) bzw. den Antriebskolben (5), ein - z. B. zwei Drucksensoren (7 bzw. 8) aufweisender- Druckgeber (7, 8) für den Einpressdruck sowie ein Zeitgeber (12) vorgesehen. Die Ausgänge dieser Geber (7 bis 12) sind mit einer Rechenstufe (X) zur Errechnung der IST-Giessleistung verbunden. Das so ermittelte Resultat wird vom Ausgang der Rechenstufe (X) an eine Auswerteeinrichtung geliefert, die bevorzugt als Anzeigeeinrichtung (14) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbeneinrichtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einem Druckgeber für den Einpressdruck und einem Weggeber für den Weg der Kolbeneinrichtung sowie mit einem Zeitgeber.
  • Sowohl bei Druck- als auch bei Spritzgiessmaschinen ist zum Einpressen des Giessmateriales eine Kolbeneinrichtung vorgesehen, die in dem einem Falle vom Giesskolben, im anderen Falle von einer kolbenartig betätigten Extruderschnecke gebildet ist. Für die Bewegung dieser Kolbeneinrichtung ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die im allgemeinen von einem Giessantrieb, gegebenenfalls mit einem Multiplikatorkolben, gebildet ist. Das erwähnte Gehäuse ist bei Druckgiessmaschinen die den Giesskolben aufnehmende Giesskammer, bei Spritzgiessmaschinen der Spritzzylinder.
  • Derartige Maschinen besitzen häufig zu Regel- und/oder Anzeigezwecken wenigstens einen Druckgeber, der oft zur Ermittlung eines Differenzdruckes zwei am Antriebszylinder angeordnete Drucksensoren umfasst. Ferner ist ein Weggeber und ein Zeitgeber vorgesehen, wie dies beispielsweise in der DE-OS 3 142 811 beschrieben ist.
  • Dort, wo es auf hohe Produktivität und Qualität der Erzeugnisse ankam, hat man schon bisher labormässig die maximale Giessleistung ein für allemal bestimmt und sich ebenso labormässig gelegentlich auch darüber orientiert, in welchem Bereiche die effektiv genutzte Leistung der Maschine liegen könnte. Die Messung unter Laborbedingungen entsprach aber einerseits oft nicht den Bedingungen des rauhen Betriebsalltages, anderseits konnten Störungen verschiedenster Art dazu führen, dass die theoretisch errechnete effektive Giessleistunc wesentlich überschritten wurde. Daher mussten die Parameter dei Maschine von vorneherein so gestellt werden, dass die IST-Giessleistung von der maximal möglichen SOLL-Giessleistung einen entsprechenden Abstand besass. Damit war es aber auch nicht mehr möglich, einen hohen Prozentsatz der SOLL-Giessleistung zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktivität und Qualität der Erzeugnisse durch eine ständige Kontrollmöglichkeit der Leistungskenndaten zu erhöhen. Dies erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass die Ausgänge der Geber mit einer Rechenstufe zur Rechnung der IST-Giessleistung verbunden sind, und dass der Ausgang der Rechenstufe mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist. Dabei kann die Auswerteeinrichtung gegebenenfalls auch von einer Regeleinrichtung gebildet sein, doch ist die IST-Giessleistung in der Praxis in hohem Masse von der Ausbildung der Form, etwa von der Geometrie des Anschnittes, abhängig, so dass es bevorzugt ist, wenn die Auswerteeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung aufweist. Obwohl es an sich möglich ist, die Errechnung der IST-Giessleistung auf Basis des Druckes des Druckmediums für die Antriebsvorrichtung und der Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung durchzuführen, ist es bevorzugt, wenn die Merkmale des Anspruches 2 erfüllt sind, wodurch man aussagekräftigere Auswertungen unter Berücksichtigung der erwähnten Ausschnittsgeometrie erhält.
  • Besonders zweckmässig ist, wenn das Ausgangssignal der Rechenstufe dem Eingang einer Komparatorstufe zuführbar ist, in der ein Vergleich mit einem SOLL-Wert für die Maximal-Giessleistung durchführbar ist, und dass an dem Ausgang der Komparatorstufe die Auswerteeinrichtung angeschlossen ist. Dadurch wird eine Gegenüberstellung von SOLL- und IST-Leistung durchgeführt und im Falle einer Anzeigeeinrichtung dem Personal deutlich das Verhältnis vor Augen geführt. Wie dies am besten durchgeführt wird, ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 4. Die Anzeige kann dann sogar in der Form erfolgen, dass die Anzeigeeinrichtung einä>bei Ueber- und/oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert ansprechende Alarmeinrichtung aufweist. Würde nämlich die Maschine im Betrieb nahe der maximal möglichen Giessleistung arbeiten, so ist die Gefahr schlechter Qualität und von Ausschussware gegeben, wobei etwa durch Aenderung des Anschnittes der Form, durch Erhöhen bzw. Vermindern des Giessdruckes od.dgl. Abhilfe geschaffen werden kann. Ist aber die Form schon länger einwandfrei in Betrieb, so können sich solche Ueberschreitungen aufgrund von Störungen, etwa an der Kolbeneinrichtung, ergeben. Für solche Fälle kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Unterbrecherschalter für den Betrieb der Maschine oder nur eines Teiles derselben (z.B. für den Antrieb der Kolbeneinrichtung) aufweisen. Aber auch das Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Schwellwertes kann von Interesse sein, um dem Bedienungspersonal die Möglichkeit zu geben, die Produktivität zu verbessern. Die Alarmeinrichtung kann dabei sowohl eine visuelle als auch eine akustische sein.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles, wobei die
    • Fig. l eine Druckgiessmaschine mit einem Blockschaltbild für die Ermittlung und Errechnung sowie die Anzeige der IST-Giessleistung zeigt, wogegen die
    • Fig. 2 das an dem in Fig. 1 ersichtlichen Bildschirm dargestellten Diagramm in vergrössertem Massstabe und ergänzt veranschaulicht.
  • Eine Druckgiessmaschine 1 besitzt in üblicher Weise eine Giesskammer 2, in der ein Giesskolben 3 verschiebbar ist. Zur Steuerung der Bewegung des Giesskolbens 3 ist ein Giessantriebszylinder 4 vorgesehen, in dem ein Giessantriebskolben 5 durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in an sich bekannter Weise verschiebbar ist. Der Antriebskolben 5 ist mit dem Giesskolben 3 über eine verhältnismässig lange Kolbenstange 6 verbunden. So kann über eine Oeffnung 35 eingefüllte Metallschmelze über einen Anschnitt 36 in den Hohlraum 37 zwischen fester und beweglicher Form 38 bzw. 39 eingeschossen werden.
  • Vor und hinter dem Antriebskolben 5 sind je ein Drucksensor 7, 8 als Druckgeber für den Differenzdruck zwischen den beiden Kolbenseiten im Antriebszylinder 4 angeordnet. Es versteht sich, dass damit der Einpressdruck des flüssigen Giessmaterials vor dem Giesskolben 3 bestimmt werden kann, und dass zur Bestimmung dieses Einpressdruckes auch andere Anordnungen einzelner oder mehrerer Drucksensoren möglich sind. So ist es denkbar, die Einpresskraft an der Kolbenstange 6 mit Hilfe eines einzigen Sensors, z.B. durch Dehnungsmessstreifen, zu messen.
  • Ferner ist an der Kolbenstange 6 ein etwa senkrecht zu ihrer Längsachse abstehender Arm 9 vorgesehen, der einen parallel zur Kolbenstange 6 verschiebbaren Teil 10 eines, beispielsweise kapazitiven Gebers 11 zur Messung des Weges der Kolbenstange 6 trägt. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Wegmessung möglich. Beispielsweise kann der verschiebbare Teil 10 eine verhältnismässig feine Skaleneinteilung aufweisen, der eine optische Leseeinrichtung als Inkrementalgeber gegenüberliegt. Ferner könnte der verschiebbare Teil 10 metallisch ausgebildet und mit Zähnen versehen sein, deren Bewegung induktiv zur Wegmessung verwendet wird. Schliesslich könnte auch die Kolbenstange 6 selbst mit Markierungen versehen sein bzw. solche an einer aus dem Zylinder 4 an der rechten Seite der Fig. 1 herausragenden Stange tragen.
  • Das Ausgangssignal des Weggebers 10, 11 wird einer ersten Rechenstufe v zugeführt, die auch das Ausgangssignal eines Zeitgebers in Form eines Taktgenerators 12 erhält. Die Rechenstufe v errechnet die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 und leitet ein entsprechendes Signal an eine zweite Rechenstufe X weiter. Die Rechenstufe X errechnet daraus und aus den Ausgangssignalen der direkt angeschlossenen Geber 7, 8 die IST-Giessleistung. Zur Berechnung dieser IST-Giessleistung sind bereits Formeln bekannt geworden, wobei im wesentlichen nach folgender Formel gerechnet wird:
    Figure imgb0001
    wobei Peff die IST-Giessleistung,
    • vG die aus den Ausgangssignalen des Weggebers 10, 11 und des Taktgenerators 12 errechnete Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 während der dynamischen Formfüllphase,
    • Llp das aus den Ausgangssignalen der Drucksensoren 7, 8 gewonnene Differenzdrucksignal und
    • k eine von den Dimensionen der Kolbenantriebsvorrichtung und der Giesskammer abhängige Konstante ist, die gegebenenfalls in der Formel auch weggelassen werden kann, obwohl ihre Verwendung aussagekräftigere Resultate ergibt und daher bevorzugt ist.
  • Praktisch stellt also die Rechenstufe X lediglich eine Multiplikationsstufe dar. Das Ausgangssignal dieser Rechenstufe X kann nun bevorzugt einer Komparatorstufe 13 zugeführt werden, die die IST-Leistung einem SOLL-Wert gegenüberstellt. Dieser SOLL-Wert entspricht der maximalen Giessleistung, wie später anhand der Fig. 2 noch erläutert wird, und wird mit Hilfe der Werte aus einem SOLL-Wertgeber S bestimmt. Dabei errechnet die Komparatorstufe 13, wieviel Prozent der Maximal-Leistung die IST-Leistung beträgt. Auch in der Stufe 13 wird daher im wesentlichen nur eine Multiplikation mit einem von der Maschine und dem Durchmesser des verwendeten Giesskolbens 3 abhängigen Faktor durchgeführt. Das dieser Multiplikation entsprechen de Ausgangssignal entspricht dem Prozentsatz der IST-Giessleistung gegenüber der Maximal-Giessleistung. Es kann nun der Druckgiessmaschine 1 eine Anzeigeeinrichtung 14 in Form eines Geräteschrankes zugeordnet sein und das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 einem einfachen Zeigergerät 15, beispielsweise einem Galvanometergerät, zugeführt werden. Zweckmässig ist dabei die Schaltung so getroffen, dass das Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 für eine vorbestimmte Zeit am Ausgang dieser Stufe 13 erhalten bleibt, so dass die Zeigerstellung des Zeigergerätes 15 während dieser vorbestimmten Zeit stabil ist. Zu diesem Zwecke kann an den Ausgang der Komparatorstufe 13 ein Speicher 16 angeschlossen sein.
  • Ausser der eben beschriebenen prozentuellen Anzeige ist es aber auch möglich, das aus der Rechenstufe X kommende, dem Maximalwert aus dem SOLL-Wertgeber S noch nicht gegenübergestellte Ausgangssignal unmittelbar zur Anzeige zu verwenden. Zu diesem Zwecke wird das Ausgangssignal der Rechenstufe X einem Koordinatenumformer 17 zugeführt, der an Hand der Grösse des Ausgangssignales der Rechenstufe.X die Koordinaten für die Horizontal- bzw. Vertikalablenkung eines Bildschirmgerätes 18 bildet. Das Signal des Koordinatenumformers 17 kann beispielsweise einfach dem Ablenksystem 19 des Bildschirmgerätes 18 zugeführt werden, um einen Lichtpunkt Pleff auf dem Bildschirm 18 in einer dem Ausgangssignal der Rechenstufe X entsprechenden Stellung zu platzieren.
  • Im einfachsten Falle kann der Bildschirm 18 ein aufgeklebtes Diagramm D tragen, so dass an Hand der Stellung des Punktes Pleff seine Lage gegenüber diesem Diagramm D sichtbar wird. Dieses Diagramm D ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstabe und unter Ergänzung im Hinblick auf die Erläuterung dargestellt.
  • Es ist aber ebenso möglich, das Diagramm D in den Bildschirm 18 einzublenden. Zu diesem Zwecke kann ein Speichermodul M (z.B. ein ROM oder ein Ram) vorgesehen sein, der das Diagramm D gespeichert enthält. Selbstverständlich ist die Anwendung anderer bekannter Einblendtechniken ebenso möglich. Um den Anzeigeschrank 14 verschiedenen Druck- und/ oder Spritzgussmaschinen zuordnen zu können, die unterschiedliche Betriebskennwerte und daher auch unterschiedliche Diagramme besitzen, kann mit Hilfe zweier Einstellknöpfe 20 (gegebenenfalls auch mit Hilfe von Zahlentasten) der Winkel und der Verlauf der die maximale Giessleistung eingrenzenden Linie L verändert werden.
  • Eine Umformer- bzw. Speicherstufe 21 kann an den Ausgang des Koordinatenumformers 17 angeschlossen sein, um den Punkt Pleff im richtigen Verhältnis zu dem vom Modul M gelieferten Diagramm D bzw. für eine längere Dauer aufzeichnen zu können. Der Ausgang dieser Stufe 21 mag dabei nicht nur mit dem Ablenksystem 19,sondern mit der Bildröhre 22 selbst, z. B. über den Modul M, verbunden sein, wobei die Röhre 22 nach Art einer Fernsehröhre betrieben wird. Selbstverständlich ist es auch möglich,zwei Röhren für einen gemeinsamen Bildschirm 18 vorzusehen, wobei die eine Röhre das Diagramm D, die andere den Punkt Pleff liefert. Es versteht sich, dass auch andere Einblendtechniken bekannter Art angewendet werden können.
  • Aus der Lage des Punktes PIeff relativ zum Diagramm D lässt sich zwar bereits das Verhältnis der IST-Giessleistung zur maximalen SOLL-Giessleistung ablesen bzw. abschätzen, doch mag es erwünscht sein, am Bildschirm 18 auch den genauen Prozentwert ablesen zu können. Hierzu ist das Signal aus der Komparatorstufe 13 nötig, das beispielsweise einem Charaktergenerator C bekannter Bauart zuleitbar ist, dessen Ausgang mit der Bildröhre 22 entweder unmittelbar oder über den Modul M verbunden ist. Mit Hilfe des Charaktergenerators C werden an einem vorbestimmten Ort des Bildschirmes 18, insbesondere im rechten oberen Eck desselben , die dem Ausgangssignal der Komparatorstufe 13 entsprechenden Prozentangaben angezeigt, wie dies an Hand des Ziffernfeldes 23 dargestellt ist.
  • Da die Information über die IST-Giessleistung besonders für den Beginn einer Giessteilproduktion von Bedeutung ist und später möglicherweise andere graphische Darstellungen von Interesse sind, anderseits aber ein eigenes Anzeigegerät und insbesondere ein gesonderter Bildschirm für jede graphische Darstellung zu teuer sein mag, ist vorzugsweise eine Umschalteinrichtung 24 vorgesehen, mit deren Hilfe wenigstens das Bildschirmgerät 18 (gegebenenfalls auch das Zeigergerät 15) an zu mindest eine zweite, ein anzuzeigendes Signal führende Leitung 25 anschliessbar ist. Die Leitung 25 ist eine Ausgangsleitung aus der Rechenstufe v und führt daher das Geschwindigkeitssignal für den Giesskolben 3. Bekanntlich ist die Geschwindigkeit des Giesskolbens 3 eine wichtige Betriebskenngrösse, die in einer Umform- und Speicherstufe 26 so aufbereitet werden kann, dass an den Bildschirm 18 ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufes bei jedem Schuss lieferbar ist. Zweckmässig ist auch die Stufe 21 als Speicherstufe ausgebildet, so dass nach jedem Schuss durch Betätigen eines Schalters 27 sowohl das eine, als auch das andere Diagramm auf den Bildschirm 18 gebracht werden kann. Hierzu ist ein Betätigungsknopf 28 vorgesehen,der auf nicht dargestellte,an sich bekannte Weise zweckmässig in der gegen die Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder gedrückten, aus Fig. 1 ersichtlichen Lage verrastbar ist. Durch Lösen der Rast kehrt der Betätigungsknopf 28 in seine Normalstellung zurück, in der die Röhre 22 mit der Leitung 25 verbunden ist. Der Betätigungsknopf 28 mag beispielsweise mit einer schrägen Nockenfläche 29 verbunden sein, durch die der Schalter 27 betätigbar ist.
  • Fig. 1 zeigt aber auch eine weitere Anzeigemöglichkeit. Falls nämlich der Punkt Pleff zu nahe an die die Maximalleistung begrenzende Linie L rückt, ist die Gefahr einer Qualitätsverschlechterung gegeben. Es ist daher von Interesse, wenn das Bedienungspersonal auf diesen Vorgang besonders aufmerksam gemacht wird. Zu diesem Zwecke ist eine Alarmanzeige 30 vorgesehen, die als optischer und/oder akustischer Signalgeber ausgebildet sein kann. Für den Fall, dass der Punkt Pleff zu nahe an die Linie L rückt und dabei einen (einer parallel zur Linie L verlaufenden Linie entsprechenden) SOLL-Wert überschreitet, mag dies am Ausgange eines Schwellwertgebers 31 ein Signal auslösen, das die Alarmanzeige 30 einschaltet. Da es sich, wie gesagt, bei diesem Schwellwert um eine parallel zur Linie L des Diagrammes und zwar an der dem Nullpunkt desselben zugewandten Seite der Linie L verlaufende SOLL-Wertlinie handelt, ist der SOLL-Wertgeber 31 selbstverständlich nicht etwa ein blosser Schwellwertschalter nach Art eines Schmitt-Triggers. Um diesen Schwellwertgeber 31 an die Betriebsbedürfnisse anpassen zu können, kann eine Einstelleinrichtung 32 vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Einstelleinrichtung 32 lässt sich der Abstand der die maximale Giessleistung begrenzenden Linie L (vgl. Fig. 2) von der den Schwellwert des Schwellwertgebers 31 bestimmenden Linie 33 verstellen.
  • Ebenso ist es möglich, eine weitere Schwellwertstufe mit dem Ausgange der Komparatorstufe 13 zu verbinden, wodurch ein unterer Schwellwert festgelegt wird. Die weitere Schwellwertstufe kann dann mit der Alarmanzeige 30 oder einer weiteren Alarmanzeige verbunden sein,um ein Unterschreiten einer vorbestimmten Minimalleistung anzuzeigen und das Bedienungspersonal darauf aufmerksam zu machen, dass die Maschine 1 nicht optimal ausgenützt ist. Ebenso wie es Schwellwertschalter mit einem oberen und einem unteren Schaltpunkt gibt, kann aber ein einziger Schwellwertgeber 32 die obere Schwellwertlinie 33 sowie auch eine untere, zur Linie 33 gegen den Nullpunkt des Diagrammes D zu verschobene Parallelelinie definieren. Bei Ausführung der Erfindung mag also für die untere Schwellwertlinie eine zusätzliche Alarmanzeige vorgesehen sein, es können aber auch einzelne Anzeigegeräte 15, 18 oder 30 gewünschtenfalls weggelassen werden.
  • Am Bildschirm 18 kann das Diagramm D einfach zusammen mit dem Punkt PIeff dargestellt sein, wie die aus Fig. 1 ersichtlich ist. Es können aber auch zusätzliche, dass Verständnis erleichternde Linien dargestellt werden, wie dies nun an Hand der Fig. 2 beschrieben wird.
  • Für eine bestimmte Druckgussmaschine 1 ergibt sich eine vorbestimmte Neigung und Lage der die Maximalleistung anzeigenden Linie L, da der maximale Druck pCMmax ebenso ge-geben ist, wie der durch den Giesskolben 3 (Fig. 1) zu bewältigende maximale Volumenstrom als Funktion der Geschwindigkeit des Giesskolbens 3. Für verschiedene Druckgussmaschinen mag es daher erwünscht sein, die Linie L anzupassen, um einen einzigen Anzeigeschrank 14 für verschiedene Maschinen verwenden zu können. Dies ist der Grund, weshalb die Verstellknöpfe 20 (Fig. 1) oder eine analoge Verstelleinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe praktisch die Punkte PCMmax und QMm entlang ihrer Diagrammachsen verschoben werden können. Damit lässt sich Lage und Neigung der Linie L verändern. Am einfachsten erfolgt dies so, dass die genannten Punkte nicht unmittelbar über die Knöpfe 20 verstellt werden, sondern eigentlich (in einem dem Diagramm D entspre- chenden Diagramm des Druckes des Druckmedium PIstat für den Antrieb des Giesskolbens 3 und dessen Geschwindigkeit v) durch Verstellen der Punkte pIstat und v, die ja leichter vorgebbar sind, worauf die entsprechenden Punkte pCMmax und QMmax in einer mit den Knöpfen 20 verbundenen Rechenstufe (nicht dargestellt, z.B. auch der Rechenstufe X oder einen anderen der dargestellten Stufen) bestimmt werden. Dies kann sogar automatisch - also ohne die Verstellknöpfe 20 - so erfolgen, dass ein Drucksensor für den Druckmediumdruck, z.B. für das im Akkumulator vorhandene Inertgas, vorgesehen ist, dessen Ausgang unmittelbar mit dieser Rechenstufe verbunden ist, so dass eine Aenderung des Akkumulatordruckes automatisch zu einer Anpassung des Diagrammes D führt. Dabei ist selbstverständlich, dass zusätzlich oder alternativ zum Diagramm D das erwähnte, an sich ähnliche Diagramm mit den Punkten PIstat und v angezeigt bzw. dargestellt werden könnte, doch ist seine Aussagekraft mangels ausreichender Berücksichtigung der tatsächlichen Gegebenheiten weniger stark. Ausserdem wäre es aber auch denkbar, dass unterschiedliche Giesskammern 2 bzw. Giesskolben 3 mit einer Code-Markierung (z.B. verschieden grosse Ausnehmungen, Kontaktbrücken oder optisch lesbare Markierungen) versehen sind, durch die mit Hilfe entsprechender Code-Abtaster die jeweiligen Daten beim Wechsel von Gieskammer 2 und Giesskolben 3 automatisch eingegeben werden. Solche Code-Markierungen werden auf verschiedenen Gebieten der Technik, z.B. in der Photographie an Filmkassetten, verwendet und sind daher an sich bekannt.
  • Wird nun in ein solches, entsprechend Fig. 1 nur die Linie L aufweisendes Diagramm der Punkt PIeff eingesetzt, so ergibt eine vom Nullpunkt zum Betriebspunkt Pleff gezogene und hierüber hinaus zur Linie L verlängerte Linie W, die sogenannte Form-Widerstandslinie, den maximalen Betriebspunkt PImax, der der hundertprozentigen Leistung entspricht. Genauer gesagt, ist es ein zu den Achsen des Diagrammes von dem durch die Formwiderstandslinie W gefundenen Punkt PImax gezogenes Rechteck R, dessen Fläche der maximalen Giessleistung entspricht. Dagegen entspricht der IST-Giessleistung ein Rechteck r, das vom Betriebspunkt PIeff zu den Achsen des Diagrammes gezogen ist. Daher entspricht die am Zeigergerät 15 bzw. im Anzeigefeld 23 der Fig. 1 ersichtliche Anzeige dem Verhältnis der beiden Rechtecke R r, ausgedrückt in Prozenten. Gewünschtenfalls kann also am Bildschirm 18 der Fig. 1 auch die Form- widerstandslinie W, allenfalls auch das Rechteck r und/oder das Rechteck R oder der effektive Betriebsdruck pCMeff bzw. der effektive Volumenstrom QMeff angezeigt werden.
  • Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich; so können einzelne der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Stufen oder ein Grossteil davon in einem Prozessrechner 34 (strich-punktiert angedeutet), z. B. in einem Mikroprozessor, untergebracht bzw. von ihm gebildet sein. Dies ist um so vorteilhafter, als besonders in den Stufen X, 13, 17 und gegebenenfalls auch 31 Rechenoperationen durchzuführen sein werden. Gleichgültig, wie die Anzeigeeinrichtung 14 ausgeführt ist, ergibt sich dadurch die Möglichkeit, Qualitätsverschlechterungen rechtzeitig zu verhindern und die Maschine 1 dennoch mit hoher Produktivität zu betreiben.
  • Wie bereits erwähnt, kann die aus Fig. 1 ersichtliche Schaltung auch zu Steuerzwecken herangezogen werden, etwa indem an den Ausgang der Schwellwertstufe 31 ein Unterbrecherschalter zum Abschalten der Druckgussmaschine 1 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann mit Sicherheit schlechte Qualität verhindert werden, ohne auf die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonales angewiesen zu sein. Ebenso wäre es denkbar , lediglich den Antrieb für den Giesskolben 3 zu unterbrechen. Eine weitere Möglichkeit der Auswertung besteht darin, das Ausgangssignal der Rechenstufe X mit einem der Schliesskraft der Maschine 1 entsprechenden Signal gegen- überzustellen, um so ein sog. Formatmen rechtzeitig zu erkennen. Im Prinzip kann an eine derartige Vergleichsstufe eine der Alarmanzeige 30 entsprechende Schaltung mit einem Schwellwertgeber angeschlossen sein und/oder eine Abschalteinrichtung für die Maschine 1 für den Fall, dass die Gefahr eines Formatmens, d.h. eines leichten Auseinanderklaffens der Formhälften 38, 39, besteht.
  • Auch eine automatische Regelung des Akkumulatordruckes in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Rechenstufe X ist denkbar. Ferner kann die erwähnte Code-Markierung an Giesskammer und/oder Giesskolben auch unabhängig von der IST-Leistungsauswertung bzw. zur Eingabe verschiedener Daten vorteilhaft sein, beispielsweise zur Schussregelung. Für die Anzeige können selbstverständlich die verschiedensten Anzeigevorrichtungen, z.B. auch Flüssigkeitskristalle oder Leuchtdioden, verwendet werden.

Claims (10)

1. Druck- oder Spritzgiessmaschine mit einer den Einpressdruck beim Füllen des Hohlraumes einer Giessform bestimmenden Antriebsvorrichtung für die Bewegung einer Kolbeneinrichtung in einem Gehäuse vorbestimmten Volumens, wobei die Menge des pro Zeiteinheit in den Formhohlraum gepressten Giessmateriales von der Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbenein-richtung innerhalb des Gehäuses abhängig ist, mit einem Druckgeber für den Einpressdruck und einem Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Geber (7-12) mit einer Rechenstufe (X) zur Errechnung der IST-Giessleistung verbunden sind, und dass der Ausgang der Rechenstufe (X) mit einer Auswerteeinrichtung (14) verbunden ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenstufe (X) zur Errechnung der IST-Giessleistung unter Berücksichtigung des Giessmaterialdruckes (pCM) und des durch die Kolbeneinrichtung verursachten Volumenstromes (Q2) des Giessmaterials in Einheiten des Volumens pro Zeiteinheit, ausgebildet ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Rechenstufe (X) dem einen Eingang einer Komparatorstufe (13) zuführbar ist, in der ein Vergleich mit einem SOLL-Wert (Plmax) für die Maximal-Giessleistung durchführbar ist, und dass an den Ausgang der Komparatorstufe (13), vorzugsweise über einen Speicher (16),die Auswerteeinrichtung (14) angeschlossen ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der SOLL-Wert (Plmax) mit Hilfe eines SOLL-Wertgebers (S) als Projektion der Form-Widerstandslinie (W) auf die die Maximumleistung begrenzende Linie (L) errechenbar ist.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung mindestens eine Anzeigeeinrichtung (14) aufweist.
6. Maschine nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (14) eine bei Ueber- und/oder Unterschreiten eines vorbestimmten Prozentsatzes der IST-Leistung gegenüber dem SOLL-Wert ansprechende Alarmeinrichtung (30) aufweist.
7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (14) ein Bildschirmgerät (18) aufweist, auf dessen Bildschirm, insbesondere mit Hilfe eines Speichermoduls (M), ein SOLL-Leistungsdiagramm (D) darstellbar ist, und dass das Ausgangssignal der Komparatorstufe (13) dem Bildschirmgerät (18), gegebenenfalls über einen Koordinatenumformer (17), z.B. aber auch über einen Charaktergenerator (C) , zuführbar ist.
8. Maschine nach den Ansprüchen 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschalteinrichtung (24) für den wahlweisen Anschluss wenigstens einer Anzeigeeinrichtung (15, 18, 30), insbesondere des Bildschirmgerätes (18), an zumindest eine zweite ein anzuzeigendes Signal führende Leitung (25) vorgesehen ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Rechenstufe (X), vorzugsweise auch die Komparatorstufe (13), in einem Prozessrechner (34), z.B. einem Mikroprozessor, enthalten ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Rechenstufe (X) ausser mit dem Druckgeber (7, 8) mit den Ausgängen eines Weggebers (10, 11) und eines Zeitgebers (12) als Geber für die Geschwindigkeit der Kolbeneinrichtung (3-6) verbunden ist.
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