CH638702A5 - DEVICE FOR CONTROLLING THE MOLD CLOSING FORCE ON A KNEE LEVER INJECTION MOLDING MACHINE. - Google Patents
DEVICE FOR CONTROLLING THE MOLD CLOSING FORCE ON A KNEE LEVER INJECTION MOLDING MACHINE. Download PDFInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Formschliesskraft an einer Kniehebelspritzgiessmaschme mit zwei relativ zueinander bewegbaren Formträgerplatten, von welchen eine an Holmen verschiebbar geführt und über einen Kniehebelmechanismus mit einem Gelenkschild verbunden ist, dessen Lage mittels eines Stellmotors zur Regelung der Formschliesskraft in Längsrichtung der Holme einstellbar ist, wobei zur Bestimmung der Formschliesskraft eine Messeinrichtung vorgesehen ist. The invention relates to a device for controlling the mold closing force on a toggle lever injection molding machine with two mold carrier plates which can be moved relative to one another, one of which is displaceably guided on spars and is connected via a toggle lever mechanism to an articulated shield, the position of which can be adjusted in the longitudinal direction of the spars by means of an actuating motor for regulating the form locking force is, wherein a measuring device is provided for determining the form-locking force.
Bei Kniehebelspritzgiessmaschinen erfolgt die Einstellung der Formschliesskraft meist derart, dass die Formhöhe durch Verschieben des Gelenkschildes solange verändert wird, bis der Kniehebel gerade noch in seine Endlage fahren kann. Diese Einstellung bedarf daher grosser Erfahrung des Bedienungspersonals und erfordert eine subjektive Entscheidung, wann dies der Fall ist. In the case of toggle lever injection molding machines, the mold closing force is usually set in such a way that the mold height is changed by moving the articulated plate until the toggle lever can just just move into its end position. This setting therefore requires a great deal of experience on the part of the operating personnel and requires a subjective decision as to when this is the case.
Es zeigt sich als weiterer Nachteil von Kniehebelspritzgiessmaschinen, dass infolge von Temperaturänderungen die Werkzeughöhe eine Veränderung erfahrt, was sich wiederum auf die Formschliesskraft auswirkt. Nimmt die Werkzeughöhe infolge einer Temperaturerhöhung zu, so erhöht sich auch die Schliesskraft der Maschine, während bei Temperaturerniedrigung eine Verringerung der Schliesskraft erfolgt. Another disadvantage of toggle lever injection molding machines is that the height of the tool changes as a result of temperature changes, which in turn affects the form-locking force. If the tool height increases as a result of an increase in temperature, the closing force of the machine also increases, while the closing force is reduced when the temperature drops.
Man hat an Kniehebelspritzgiessmaschinen auch mechanische Messuhren od.dgl. angebracht, welche die Holmdehnung beim Schliessen der Form erfassen, so dass die Formschliesskraft auch angezeigt werden kann. Da jedoch die Dehnung des Holmes nur einige Hundertstel Millimeter beträgt, hat man dieser Messung nur geringe Aussagekraft zugemutet. There are also mechanical dial indicators or the like on toggle lever injection molding machines. attached, which detect the bar extension when closing the mold, so that the mold clamping force can also be displayed. However, since the elongation of the spar is only a few hundredths of a millimeter, this measurement was not expected to be very meaningful.
Es wurde bereits versucht, die Formschliesskraft automatisch einzustellen. Hiebei hat man in der Speiseleitung oder direkt am Antrieb für das Kniegelenksystem ein Kraftmessorgan angeordnet. Bei dieser Einrichtung ist eine Ver-schiebeweg-Überwachungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Auswertung des Messwertes des Kraftmessorgans nur während bestimmten Verschiebebereichen erlaubt. Als Nachteil zeigt sich jedoch, dass eine solche Regelung der Formschliesskraft nicht nur apparativ und verfahrenstechnisch sehr aufwendig, sondern auch relativ ungenau ist. Dies liegt daran, dass die beträchtlichen Reibungsverluste in den Kniegelenken nicht berücksichtigt werden können, und so die Kraft für den Antrieb des Kniegelenksystems der Formschliesskraft nicht direkt proportional ist. Attempts have already been made to set the mold closing force automatically. A force measuring element has been arranged in the feed line or directly on the drive for the knee joint system. In this device, a displacement path monitoring device is provided, which allows an evaluation of the measured value of the force measuring element only during certain displacement ranges. It is a disadvantage, however, that such a regulation of the form-locking force is not only very complex in terms of apparatus and process engineering, but is also relatively imprecise. This is because the considerable friction losses in the knee joints cannot be taken into account, and so the force for driving the knee joint system is not directly proportional to the form-locking force.
Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung an einer Kniehebelspritzgiessmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche eine exakte Bestimmung und Ausregelung der Formschliesskraft ermöglicht. The invention is accordingly based on the object of providing a device on a toggle lever injection molding machine of the type mentioned at the outset which enables exact determination and regulation of the form-locking force.
Erfindungsgemäss ist hierzu vorgesehen, dass die Messeinrichtung als Dehnungsmesser für zumindest einen Holm ausgebildet ist, welcher mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, die den Stellmotor steuert. To this end, it is provided according to the invention that the measuring device is designed as a strain gauge for at least one spar, which is connected to an evaluation device that controls the servomotor.
Damit wird auf konstruktiv einfache Weise eine Kon-stanthaltung der Formschliesskraft auch bei längerem Betrieb beziehungsweise bei Temperaturänderungen ermöglicht, was insbesondere im Hinblick auf die an sich sehr geringe Längsdehnung des Holmes bei der Schliessbewegung überraschend ist. This enables the form-locking force to be kept constant in a structurally simple manner even during prolonged operation or in the event of temperature changes, which is surprising, in particular in view of the very small longitudinal expansion of the bar during the closing movement.
Reibungsverluste im Antrieb des Kniehebelsystems und in den Kniehebelgelenken führen zu keiner Verfälschung der Messergebnisse. Friction losses in the drive of the toggle lever system and in the toggle lever joints do not lead to falsification of the measurement results.
Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinrichtung einen Eingangsverstärker und einen Differenzverstärker für den Sollwert-Ist-wert-Vergleich aufweist, welcher Differenzverstärker mit die Toleranzgrenzen festlegenden Komparatoren verbunden ist, deren Ausgangssignale in Speicher einlesbar sind, wobei die Ausgänge der Speicher mittels eines einstellbaren Zeitgebers auslesbar sind und den Stellmotor ansteuern. One embodiment of the invention is characterized in that the evaluation device has an input amplifier and a differential amplifier for the setpoint-actual value comparison, which differential amplifier is connected to the comparators which set the tolerance limits and whose output signals can be read into memory, the outputs of the memories can be read out by means of an adjustable timer and control the servomotor.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, ohne dass dem einschränkende Wirkung beikommen soll. The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment, without this having the desired limiting effect.
Die Fig. 1 zeigt das Konstruktionsschema einer Kniehebelspritzgiessmaschine, und die Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemässen Auswerteeinrichtung. FIG. 1 shows the construction diagram of a toggle lever injection molding machine, and FIG. 2 shows the basic circuit diagram of an evaluation device according to the invention.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist eine Werkzeughälfte 3' an einer Formträgerplatte 2' montiert, an welcher wiederum vier Holme 1 vorgesehen sind. Längs dieser Holme 1 ist eine weitere Formträgerplatte 2 verschiebbar gelagert, welche die zweite Werkzeughälfte 3 trägt. Die Formträgerplatte 2 und das Werkzeug sind über einen Kniehebelmechanismus 4 mit einem Gelenkschild verbunden, dessen Lage in Längsrichtung der Holme mittels einer Versteileinrichtung 5 veränderbar ist. As FIG. 1 shows, a tool half 3 'is mounted on a mold carrier plate 2', on which in turn four bars 1 are provided. A further mold carrier plate 2, which carries the second tool half 3, is slidably mounted along this spars 1. The mold carrier plate 2 and the tool are connected via a toggle lever mechanism 4 to an articulated shield, the position of which can be changed in the longitudinal direction of the spars by means of an adjusting device 5.
Die Formschliesskraft kann daher mittels der VerStelleinrichtung 5 eingestellt werden. Diese VerStelleinrichtung 5 ist hiezu über ein Zahnrad mit einem Stellmotor 6 in Verbindung. Weiters ist an einem Holm 1 ein Dehnungsmesser 7, beispielsweise ein induktiver Wegaufnehmer, angebracht, welcher ein der effektiven Formschliesskraft proportionales Signal abgibt. Dieses Istwertsignal wird einer Auswerteeinrichtung 8 zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 8 weist zwei Ausgänge auf, welche den Stellmotor 6 ansteuern. Weiters weist die Auswerteeinrichtung 8 ein Einstellelement 9 für den Sollwert, eine Anzeige 10 für die Formschliesskraft und Einsteller II für die zulässige Abweichung der Formschliesskraft vom Sollwert auf. Die Auswerteeinrichtung ist nach dem in Fig. 2 angedeuteten Prinzip aufgebaut. Der Istwert des Dehnungsmessers 7 wird über einen Verstärker 12 einem Differenzverstärker 13 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit dem Einsteller ? für den Sollwert verbunden ist. Der Differenzverstärker 13 gibt demnach ein der Abweichung der Formschliesskraft vom geforderten Sollwert proportionales Ausgangssignal ab. Dieses Ausgangssignal wird zwei Komparatoren 16 und 17 zugeführt. Der Komparator 16 ist mit dem Einsteller 14 für die obere Toleranzgrenze der Schliesskraft verbunden, während der Komparator 17 mit dem Ein2 The form-locking force can therefore be adjusted by means of the adjusting device 5. This adjusting device 5 is connected to a servomotor 6 via a gearwheel. Furthermore, a strain gauge 7, for example an inductive displacement sensor, is attached to a spar 1 and emits a signal proportional to the effective form-locking force. This actual value signal is fed to an evaluation device 8. The evaluation device 8 has two outputs which control the servomotor 6. Furthermore, the evaluation device 8 has an adjusting element 9 for the target value, a display 10 for the positive locking force and adjuster II for the permissible deviation of the positive locking force from the target value. The evaluation device is constructed according to the principle indicated in FIG. 2. The actual value of the strain gauge 7 is fed via an amplifier 12 to a differential amplifier 13, the second input of which is connected to the adjuster? for the setpoint. The differential amplifier 13 accordingly emits an output signal which is proportional to the deviation of the form-locking force from the required target value. This output signal is fed to two comparators 16 and 17. The comparator 16 is connected to the adjuster 14 for the upper tolerance limit of the closing force, while the comparator 17 is connected to the Ein2
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
638 702 638 702
steller 15 für die untere Toleranzgrenze in Verbindung steht. Einer der beiden Komparatoren 16 und 17 gibt daher bei Überschreitung der vorgewählten Toleranzgrenzen ein Ausgangssignal ab, welches in die Speicher 18 einlesbar ist. Der Einlesbefehl wird von der Übernahmeleitung 19 gegeben, 5 wenn der Schliessvorgang beendet ist. Bei Überschreitung bzw. bei Unterschreitung des vorgewählten Toleranzbandes liegt dann am Ausgang des jeweiligen Speichers 18 ein Korrektursignal an. Dieses wird nach dem Öffnungsvorgang über die entsprechenden Verknüpfungsglieder 23 ausgelesen. Die Dauer des Stellimpulses kann hiebei mit Hilfe eines Zeitgliedes 21 gewählt werden. Sie ist unabhängig von dem Mass der Schliesskraftabweichung. Dadurch benötigt die Maschine zwar eine längere Einstelldauer beim Anfahren, jedoch wird eine zu grosse und kritische Änderung der Schliesskraft vermieden. Nach Beendigung des Stellimpulses werden die Speicher 18 von dem RückStellglied 22 gelöscht. Die Verknüpfungsglieder 23 sind dabei mit geeigneten Treibern 24, beispielsweise mit einem Relais, versehen. controller 15 for the lower tolerance limit is connected. One of the two comparators 16 and 17 therefore outputs an output signal when the preselected tolerance limits are exceeded, which output signal can be read into the memory 18. The read-in command is issued by the takeover line 19 5 when the closing process has ended. If the preselected tolerance band is exceeded or undershot, a correction signal is then present at the output of the respective memory 18. This is read out via the corresponding link 23 after the opening process. The duration of the actuating pulse can be selected using a timer 21. It is independent of the extent of the clamping force deviation. As a result, the machine requires a longer setting time when moving off, but an excessive and critical change in the closing force is avoided. After the actuating pulse has ended, the memories 18 are deleted by the resetting element 22. The logic elements 23 are provided with suitable drivers 24, for example with a relay.
Eine derartige Maschine kann also automatisch die vorgewählte Formschliesskraft schrittweise erreichen. Um eine exakte Schliesskraftmessung durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn dem Differenz Verstärker 13 ein Korrekturglied zur Nullpunkteinstellung zugeordnet ist. Such a machine can therefore automatically achieve the preselected form-locking force step by step. In order to be able to carry out an exact closing force measurement, it is advantageous if a correction element for zero point adjustment is assigned to the differential amplifier 13.
10 10th
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