DE102012008884B4

DE102012008884B4 - Spritzgießmaschine mit einer Funktion zum Verhindern des Einklemmens von Kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE102012008884B4
Application number: DE102012008884.1A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Imamura; Wataru Shiraishi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2032-05-03
Also published as: JP2012250528A; DE102012008884A1; JP5085794B1; CN102773982B; CN102773982A

Abstract

Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem wendelförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs; eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Einstellvorrichtung ausgebildet zum Durchführen, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung, einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders (20) beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, dadurch, dass die Drehung der Schneckenwelle (10) während eines dem Nachdruckhalteschritt vorausgehenden Arbeitsschritts bewirkt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine und insbesondere auf eine Spritzgießmaschine, die eine stabile Steuerung des Nachdrucks nach dem Ausspritzen des Kunststoffs ermöglicht.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein im Querschnitt quadratischer oder runder rohrförmiger Abschnitt einer Fülltrichteröffnung ist im Spritzgießzylinder einer Spritzgießmaschine in einer zur inneren Umfangsfläche des Zylinders rechtwinkligen Richtung ausgebildet und eine Schneckenwelle, kurz Schnecke, mit einem Schneckengang gleitet unter dem Abschnitt der Fülltrichteröffnung im Inneren des Spritzgießzylinders. Pelletförmiger Kunststoff wird unweigerlich zwischen dem Schneckengang der Schnecke und dem Abschnitt der Trichteröffnung beim Vorbewegen der Schnecke während eines Spritzgießschritts und eines Nachdruckhalteschritts eingeklemmt. In einigen Fällen ist es nicht nur ein Kunststoffpellet, das eingeklemmt wird, sondern sind es mehrere von ihnen.
Während des Nachdruckhalteschritts, auch Nachdruckschritts oder Nachdrückens, wird die Schnecke normalerweise nicht zur Drehung angetrieben. Es ist daher eine Kraft zum Zerkleinern der festgeklemmten Kunststoffpellets erforderlich, wenn Kunststoffpellets in einem Abschnitt der Fülltrichteröffnung eingeklemmt worden sind. Die Schnecke wird in Richtung der Mittelachse vorbewegt, während gleichzeitig der Zustand aufrechterhalten wird, in dem die Schnecke nicht gedreht wird. Die genannte Kraft bewirkt einen Gleitwiderstand zwischen der Schnecke und dem Zylinder.
Ein Nachdrückdruck von der Rückseite der Schnecke her wird so gesteuert, dass er gleich bleibt und auf den geschmolzenen Kunststoff vor der Stirnseite der Schnecke wirkt, um den Kunststoffdruck im Nachdruckhalteschritt nach jedem Spritzschritt konstant zu halten. Jedoch tritt ein Gleitwiderstand aufgrund eines Einklemmens von Kunststoffpellets im Abschnitt der Trichteröffnung auf und folglich fällt der Nachdruck, der auf den geschmolzenen Kunststoff wirkt, ab unabhängig davon, wie der von der Rückseite der Schnecke wirkende Nachdrückdruck gesteuert wird, um konstant zu bleiben.
Die weiter unten abgehandelten sechs Patentdokumente offenbaren zum Beispiel Methoden zum Unterdrücken eines Nachdruckabfalls aufgrund eines Einklemmens von pelletförmigem Kunststoff zwischen einem Schneckengang und einem Abschnitt der Fülltrichteröffnung.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung JP 2000-135 725 A offenbart ein Merkmal, nach dem ein Teil an einem Abschnitt einer Fülltrichteröffnung, die mit einer Schneckenöffnung eines Zylinders in Verbindung steht, so geformt ist, dass er nicht nur rund oder rechteckig ist, sondern eine derartige Form hat, dass ein Fach, das einen Winkel β in entgegengesetzter Richtung zu dem Steigungswinkel α des Schneckengangs zu einem Teil einer solchen runden oder rechteckigen Form hinzu addiert wird. Der Kreuzungswinkel des Schneckengangs der Schnecke mit dem Fach in der Fülltrichteröffnung ist somit auf α + β erhöht, der pelletförmige Kunststoff gleitet entlang des Schneckengangs zu der Zeit eines Zustandes herunter, zu dem sich die Schnecke während des Nachdruckhalteschritts nach vorwärts bewegt, der Schneckengang kommt dann in eine Position, die das Fach schneidet, und der pelletförmige Kunststoff wird eingeklemmt. Folglich tritt ein geringeres Einklemmen zwischen der Schnecke und der Fülltrichteröffnung auf und als Ergebnis hiervon sind Schwankungen des Gleitwiderstands zwischen der Schnecke und dem Zylinder vermindert.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung JP 2000-263 608 A offenbart eine Technologie, bei der, während des Nachdruckhalteschritts, die Höhe eines Schneckengangs, der sich in unmittelbarer Nähe der Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung eines Spritzgießzylinders für das Spritzgießmaterial befindet, niedriger als der von anderen Abschnitten ausgebildet ist oder dieser einen Ausschnitt darin ausgebildet hat, so dass das Spritzgießmaterial, das während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt worden ist, als Folge hiervon freikommen kann.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung JP 2002-103 409 A offenbart ein Verfahren, das umfasst: Ermitteln einer Drehwinkelposition und einer Rückbewegungsposition einer Schnecke; Ermitteln einer Lagebeziehung zwischen einer Aufgabeöffnung, durch die Spritzgießmaterialchips aufgegeben werden, und den Kämmen und Tälern eines durchgehenden Schneckengangs, der sich in axialer Richtung erstreckend mit einer wendelförmigen Gestalt an der äußeren Umfangsfläche einer dünnen länglichen Welle ausgebildet ist, auf der Basis der gemessenen Drehwinkelposition und der Strecke der Zurückbewegung der Schnecke; Vorhersagen einer Druckschwankung, die in naher Zukunft auftreten wird, auf der Basis des Ermittlungsergebnisses, und Verändern der Drehzahl der Schnecke, um so die für die nahe Zukunft vorausgesagten Druckschwankungen zu unterdrücken.
Die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung JP 2000-263 608 A offenbarte Technologie betrachtet nur einen Fall der Vorbewegung der Schnecke aber nicht den Fall, bei dem der pelletförmige Kunststoff beim Zurückbewegen der Schnecke zwischen der Schnecke und einem Abschnitt der Fülltrichteröffnung eingeklemmt wird, um den Nachdruck zu justieren. Wenn die Gestalt der Schnecke verändert wird, muss darüber hinaus die Gestalt des Abschnitts der Trichteröffnung in Übereinstimmung mit der neuen Gestalt der Schnecke auch abgeändert werden. Dies ist mit Hinblick auf eine schlechte Wirtschaftlichkeit problematisch.
Die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung JP 2000-263 608 A offenbarte Technologie ist daher problematisch, weil kleine Kunststoffpellets durch die Spalte zwischen dem Schneckengang und einer Beheizungshülse passieren. Dies verschlechtert die Leistung hinsichtlich des Zuführens des Kunststoffs bis zu einer Spritzöffnung.
Bei dem Verfahren, das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung JP 2002-103 409 A offenbart ist, bewirkt das alleinige Justieren der Drehzahl der Schnecke keine ausreichende Vermeidung des Einklemmens von Kunststoffpellets zwischen dem Schneckengang und der vorderen oder hinteren Öffnungskante der Zufuhröffnung eines Spritzgießzylinders für Spritzgießmaterial während eines Nachdruckhalteschritts.
Das Dokument DE 10 2011 102 313 A1 beschreibt eine Steuerung für eine Spritzgießmaschine mit einem Plastifizierungszustand-Überwachungsmittel. Eine Einspritzschnecke wird durch einen Schnecken-Dreh-Servomotor über eine Getriebeeinheit, die zum Beispiel mit einer Scheibe oder mit einem Riemen ausgebildet ist, gedreht. Ferner wird die Einspritzschnecke durch einen Einspritz-Servomotor über die Getriebeeinheit angetrieben, die einen Mechanismus zum Umwandeln der Drehbewegung einer Scheibe, eines Riemens, einer Kugelgewindespindel oder eines Mutter-Mechanismus in eine Linearbewegung aufweist, und in eine axiale Richtung der Einspritzschnecke bewegt. Die Position/Geschwindigkeit der Einspritzschnecke in der axialen Richtung wird durch Erfassen der Position/Geschwindigkeit des Einspritz-Servomotors mittels eines Positions-/Geschwindigkeits-Detektors erfasst. Die Drehposition (Drehwinkel) und die Drehgeschwindigkeit der Einspritzschnecke werden durch Erfassen der Position/Geschwindigkeit des Schnecken-Dreh-Servomotors mittels eines Positions-/Geschwindigkeits-Detektors erfasst.
In dem Dokument DE 24 20 686 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzgießen von mit Glasfasern verstärktem thermoplastischen Material beschrieben. Darin werden Teilchen aus thermoplastischen Material in den eine Hin- und Hergehende Schnecke umgebenden Zylinder eingeleitet und getrennt davon Glasfasern dem Zylinder in einem Bereich zugeführt, der durch das Düsenende begrenzt wird und eine Homogenisierungszone des Zylinders umfasst, wobei die Zuführung erfolgt, wenn die Schnecke von der Düse zurückgezogen wird. Durch die getrennte Zuführung der Glasfasern und des Harzgranulats wird das Zerreiben und Vermahlen der Glasfasern im Zylinder auf ein Minimum zurückgeführt.
Ein Verfahren zum Steuern einer Schneckenwellenposition in einer Einspritzeinheit zur Verwendung in einem Spritzgusssystem ist aus dem Dokument WO 2011/103676 A1 bekannt. Die Einspritzeinheit umfasst eine Zylinderanordnung die dazu eingerichtet ist, eine Schneckenwelle aufzunehmen. Während des Betriebes wird aus einem Ablauftrichter durch einen Zuführhals Spritzgießmaterial einem Schmelzkanal zugeführt. Eine Drehbewegung der Schneckenwelle wird durch einen ersten Aktuator bereitgestellt, beispielsweise einen elektrischen Servomotor, der über ein Getriebe damit verbunden ist. Ein Rotationssensor, beispielsweise ein Rotationskodierer, ist dem ersten Aktuator zugeordnet und dazu konfiguriert, eine aktuelle Winkelposition eines Rotors innerhalb des ersten Aktuators zu messen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Spritzgießmaschine zur Verfügung zu stellen, die das Auftreten von Schwankungen in der Spritzgießqualität vermeidet, die von einem Einklemmen von Kunststoffpellets zwischen einem Schneckengang, einer Schnecke und einer vorderen oder hinteren Öffnungskante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Spritzzylinders beim Vorbewegen oder Zurückbewegen der Schnecke herrühren, durch Steuerung des Drucks während eines Nachdruckhalteschritts nach dem Einspritzschritt.
Die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist ausgestattet mit einem Spritzgießzylinder, der eine Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle mit einem wendelförmigen Schneckengang, die drehbar in dem Zylinder vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der die axiale Position der Schneckenwelle in Axialrichtung ermittelt, und einen Drehpositionsdetektor, der die Drehwinkelposition der Schneckenwelle ermittelt, und ist ferner ausgestattet mit einer Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang der Schneckenwelle und der Aufgabeöffnung des Spritzgießzylinders für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle zu Beginn des Einspritzvorgangs.
In einer ersten Ausführungsform umfasst die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ferner:
eine Passierermittlungsvorrichtung für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang der Schneckenwelle eine Öffnungsvorderkante (oder Öffnungshinterkante) der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen (oder Zurückbewegen) der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis des Messergebnisses der Messvorrichtung für die Schneckengangposition, das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und
eine Einstellvorrichtung zum Durchführen, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung, einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang der Schneckenwelle die Öffnungsvorderkante (oder Öffnungshinterkante) der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders beim Vorbewegen (oder Zurückbewegen) der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, dadurch, dass die Drehung der Schneckenwelle während eines dem Nachdruckhalteschritt vorausgehenden Arbeitsschritts bewirkt wird.
In einer zweiten Ausführungsform umfasst die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ferner:
eine Passierermittlungsvorrichtung für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang der Schneckenwelle eine Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts passiert, und ob oder ob nicht der Schneckengang der Schneckenwelle eine Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial beim Zurückbewegen der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis des Messergebnisses der Messvorrichtung für die Position des Schneckengangs, das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung des Dosierschritts gewonnen wurde, und
eine Einstellvorrichtung zum Durchführen einer Einstellung durch Festlegen, vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts, eines Einstellwerts für eine Position in Drehrichtung der Schneckenwelle über den ganzen Nachdruckhalteschritt, auf der Basis des Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung und eines Drehwinkelwerts der Schnecke, zum Ausführen einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang der Schneckenwelle eine Öffnungskante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial nicht passiert.
In einer dritten Ausführungsform weist die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ferner auf:
eine Passierermittlungsvorrichtung für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang der Schneckenwelle eine Öffnungsvorderkante (oder Öffnungshinterkante) der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen (oder Zurückbewegen) der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis des Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs, das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und
eine Steuerungsumschaltvorrichtung zum Umschalten des Vorwärtsbewegens (oder Zurückbewegens) der Schneckenwelle während des Nachdruckhalteschritts von einer Drucksteuerung auf eine Geschwindigkeitssteuerung aufgrund des Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung.
In der ersten bis dritten Ausführungsform kann die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Vorrichtung zum Auslesen der Gestalt eines Schneckengangs aus einer Datenbank, in der die Gestalt des Schneckengangs in der Form von Gleichungen enthalten ist, ausschließlich aufgrund der Eingabe einer Nummer bzw. Zahl für die Schneckenganggestalt umfassen.
Die vorliegende Erfindung, aus den sie bildenden, oben beschriebenen Elementen aufgebaut, kann eine Spritzgießmaschine schaffen, die es erlaubt, das Auftreten von Schwankungen der Spritzgießqualität zu vermeiden, die vom Einklemmen von Kunststoffpellets zwischen einem Schneckengang einer Schneckenwelle und der vorderen oder hinteren Öffnungskante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders beim Vorbewegen oder Zurückbewegen der Schneckenwelle herrühren, durch Steuerung des Drucks während eines Nachdruckhalteschritts nach dem Spritzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B sind Darstellungen zur Erläuterung eines Falls des Vorbewegens des vorderen Endes der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts, betrachtet von der Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eines Zylinders;
2A und 2B sind Darstellungen zur Erläuterung eines Falls des Zurückbewegens des vorderen Endes der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts, betrachtet von der Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eines Zylinders;
3 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schneckengangs einer Schnecke und einer Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders;
4 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Wiedergabe in der Form einer Gleichung des Ortes des vorderen Endes der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke und einer Öffnungsvorderkante einer rechteckförmigen Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eines Zylinders;
5 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Ortes des vorderen Endes der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke und einer Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eines Zylinders;
In 6 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Bereiches des vorderen Endes der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke, in dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke und einer Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eines Zylinders unter Berücksichtigung der Größe eines Kunststoffpellets an einer Position x = x₄, an der die Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts am weitesten vorbewegt worden ist;
7 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Projektion auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, eines vorausgesagten Werts an einer Position, an der ein Dosierschritt beendet ist (x = x₁), eines Bereichs, in dem die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende der Oberseite eines Schneckengangs und einer Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders während des Vorbewegens der Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird;
8 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Stelle, der das vordere Ende der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke in einer xy Ebene folgt, für die x = b gilt, aufgrund eines Vorbewegens der Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts, wenn ein Bereich von ρ einem Fall (1) entspricht, in dem ρ einen Bereich einer Drehwinkelphase θ' eines Schneckengangs einer Schnecke wiedergibt, für den die Möglichkeit besteht, dass ein Kunststoffpellet zwischen dem vorderen Ende der Oberseite des Schneckengangs der Schnecke und der Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung für ein Spritzgießmaterial eingeklemmt wird;
9A bis 9F sind Darstellungen zur Erläuterung eines Orts, dem das vordere Ende der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke in einer xy Ebene folgt, für die x = b gilt, nach dem Vorbewegen der Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts, wenn ein Bereich von ρ einem Fall (2) entspricht;
10A und 10B sind Darstellungen zur Erläuterung eines Ortes, dem das vordere Ende der Oberseite eines Schneckengangs einer Schnecke in einer xy Ebene folgt, für die x = b gilt, nach dem Vorbewegen der Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts, wenn ein Bereich von ρ einem Fall (3) entspricht;
11 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, bei dem f'(θ₃), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (1) entspricht;
12A und 12B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (1) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
13 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, in dem f'(θ₄'), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (2) entspricht;
14A und 14B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (2) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
15 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, in dem f'(θ₃) und f'(θ₄'), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (3) entspricht;
16A und 16B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (3) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
17 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, in dem f'(θ₃) und f'(θ₄'), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (4) entspricht;
18A und 18B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (4) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs; 19 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, in dem f'(θ₃) und f'(θ₄'), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (5) entspricht;
20A und 20B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (5) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
21 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, in dem f'(θ₃) und f'(θ₄'), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = b gilt, einer Bedingung (6) entspricht;
22A und 22B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ in dem Fall einer Bedingung (6) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
23 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Schneckengangs einer Schnecke und einer Öffnungshinterkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders;
24 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Übertragung in die Form einer Gleichung der Stelle des hinteren Endes einer Schneckengangoberseite einer Schnecke und einer Öffnungshinterkante einer rechteckförmigen Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders
25 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Stelle eines hinteren Endes einer Schneckengangoberseite einer Schnecke, die eine Öffnungshinterkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders beim Zurückbewegen der Schnecke aus einer Position (x = x₄) des weitesten Vorbewegens der Schnecke in einem Nachdruckhalteschritt bis zur Startposition eines Dosierschritts (x = x₀) passiert;
26 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Bereichs des hinteren Endes einer Schneckengangoberseite einer Schnecke, in dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende der Schneckengangoberseite und einer Öffnungshinterkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders eingeklemmt wird unter Berücksichtigung der Größe des Kunststoffpellets an der Startposition eines Dosierschritts x = x₀);
27 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Projektion, auf eine yz Ebene, für die x = j gilt, eines vorhergesagten Werts an einer Endposition (x = x₁) eines Dosierschritts, eines Bereichs, in dem die Möglichkeit besteht, dass das hintere Ende der Schneckengangoberseite einer Schnecke bewirkt, dass ein Kunststoff zwischen dem hinteren Ende der Schneckengangoberseite und einer Öffnungshinterkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders beim Zurückbewegen der Schnecke während eines Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird.
28 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Stelle, der das hintere Ende einer Schneckengangoberseite einer Schneckenwelle in einer yz Ebene, für die x = y gilt, während des Vorbewegens der Schneckenwelle während eines Nachdruckhalteschritts folgt, wenn ein Bereich von η einem Fall (4) entspricht, in dem η einen Bereich einer Drehphase λ' des Schneckengangs der Schneckenwelle entspricht, in dem eine Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem hinteren Ende der Schneckengangoberseite der Schneckenwelle und einer Öffnungshinterkante einer Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eingeklemmt wird;
29A bis 29F sind Darstellungen zur Erläuterung einer Stelle, der das hintere Ende einer Schneckengangoberseite einer Schneckenwelle in einer yz Ebene, für die x = j gilt, während des Zurückbewegens der Schneckenwelle in einem Nachdruckhalteschritt folgt, wenn ein Bereich von η einem Fall (5) entspricht.
30A und 30B sind Darstellungen zur Erläuterung einer Stelle, der das hintere Ende einer Schneckengangoberseite einer Schneckenwelle in einer yz Ebene, für die x = j gilt, während des Zurückbewegens der Schneckenwelle in einem Nachdruckhalteschritt folgt, wenn ein Bereich von η einem Fall (5) entspricht.
31 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀'), projiziert auf eine yz Ebene, wo x = j gilt, einer Bedingung (4) entspricht;
32A und 32B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η im Falle der Bedingung (7) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
33 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀'), projiziert auf eine yz Ebene, wo x = j gilt, einer Bedingung (8) entspricht;
34A und 34B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η im Falle der Bedingung (8) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
35 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀') und g'(λ₄), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = j gilt, einer Bedingung (9) entspricht;
36A und 36B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η in dem Falle der Bedingung (9) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
37 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀') und g'(λ₄), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = j gilt, einer Bedingung (10) entspricht;
38A und 38B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η im Falle der Bedingung (10) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
39 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀') und g'(λ₄), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = j gilt, einer Bedingung (11) entspricht;
40A und 40B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η im Falle der Bedingung (11) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
41 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, an dem g'(λ₀') und g'(λ₄), projiziert auf eine yz Ebene, für die x = j gilt, einer Bedingung (12) entspricht;
42A und 42B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von η im Falle der Bedingung (12) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs;
43 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schneckengangs einer Schneckenwelle und eine Öffnungsvorderkante einer kreisförmigen Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Spritzgießzylinders;
44 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Wiedergabe in der Form einer Gleichung der Stelle des vorderen Endes einer Schneckengangoberseite einer Schneckenwelle und einer Öffnungsvorderkante einer kreisförmigen Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders;
45 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Schneckengangs einer Schneckenwelle und einer Öffnungshinterkante einer kreisförmigen Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders; und
46 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Wiedergabe in der Form einer Gleichung der Stelle des hinteren Endes einer Schneckengangoberseite einer Schneckenwelle und einer Öffnungshinterkante einer kreisförmigen Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial eines Zylinders.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Hier werden der Kern bzw. die Idee der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann Schwankungen der Qualität eines spritzgegossenen Formprodukts durch Steuerung des Drucks während des Nachdruckhalteschritts vermeiden, die von einem Widerstand herrühren, der durch Einklemmen eines Kunststoffpellets zwischen dem Schneckengang der Schneckenwelle und der vorderen oder hinteren Öffnungskante der Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders nach dem Vorbewegen oder Zurückbewegen der Schneckenwelle bewirkt werden kann, so dass dieser Widerstand ein Abfallen des Nachdrucks während des Zurückbewegens der Schnecke bewirkt und eine Verminderung des Drucks während des Zurückbewegens der Schnecke behindert.
Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung hindert Kunststoffpellets daran, zwischen der Öffnungsvorderkante oder der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung des Spritzgießzylinders für das Spritzgießmaterial und dem Schneckengang eingeklemmt zu werden, durch Steuerung der Geschwindigkeit ohne gleichzeitig eine Steuerung des Drucks während des Nachdruckhalteschritts vorzunehmen oder durch Einstellen bzw. Nachstellen der Position der Schnecke dadurch, dass die Schnecke zur Drehung veranlasst wird, zu einem Zeitpunkt vor dem Nachdruckhalteschritt in dem Fall, in dem erkannt wurde, dass der auf der Schneckenwelle vorhandene Schneckengang an einer Position in seiner Drehrichtung oder an einer Position in der Axialrichtung der Schnecke steht, an der die Möglichkeit besteht, dass der Schneckengang bewirkt, dass ein Pellet zwischen dem Schneckengang und der Öffnungsvorderkante oder der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders eingeklemmt wird, vom Zeitpunkt der Vollendung eines Dosierschritts bis zum Nachdruckhalteschritt und danach im Nachdruckhalteschritt. Als Folge hiervon werden Schwankungen des Nachdrucks aufgehoben und die Qualität des Formprodukts verbessert.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Nachstellung oder Justierung auf eine Position vorgenommen, an der der Schneckengang die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, indem eine Drehung der Schnecke in einer Phase vor dem Nachdruckhalteschritt bewirkt wird, wie dies in 1 dargestellt ist, in einem Fall, in dem ermittelt wurde, dass das vordere Ende der Schneckengangoberseite der Schnecke sich in Drehrichtung der Schnecke in einer Position befindet, in der die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende der Schneckengangoberseite bewirkt, dass ein Kunststoffpellet zwischen dem vorderen Ende der Schneckengangoberseite und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial (Formwerkstoff) des Spritzgießzylinders, durch das Vorbewegen der Schnecke während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Alternativ wird eine Steuerung der Geschwindigkeit (speed) vorgenommen, ohne dass eine Drucksteuerung während des Druckhalteschritts erfolgt. Dabei wird bewirkt, dass die Schnecke durch einen Servomotor für ihre Drehung gedreht und in Axialrichtung der Schnecke mit Hilfe eines Mechanismus bewegt wird, der die Drehbewegung eines Servomotors in eine lineare Bewegung für das Vorbewegen und Zurückbewegen der Schneckenwelle wandelt. Die Position der Schnecke in Axialrichtung und die Drehposition um die Achse werden durch Positions- und Geschwindigkeitsdetektoren gemessen, die in den Servomotoren vorgesehen sind. Die die zuvor erwähnten Servomotoren aufweisende Spritzgießmaschine wird mit Hilfe einer Steuervorrichtung gesteuert. Eine solche Steuervorrichtung ist im Stand der Technik bekannt. Die vorliegende Erfindung wird in einer Steuervorrichtung der Spritzgießmaschine verwirklicht.
1A und 1B sind Darstellungen zur Erläuterung einer Instanz bzw. eines Falls des Vorbewegens eines vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite einer Schnecke 10 während eines Nachdruckhalteschritts, betrachtet von einer Aufgabeöffnung 26 für ein Spritzgießmaterial des Zylinders 20 aus.
In 1A bezeichnet das Bezugszeichen 100 die Öffnungsvorderkante einer Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial in dem Schneckenzylinder 20; das Bezugszeichen 102 bezeichnet den Vorschubweg (= x₄ – x₃) zwischen einer Position x₃ (x₃ wird später beschrieben), an der die Schneckenwelle 10 bzw. kurz Schnecke von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung umschaltet, bis zu einer Position x₄ (x₄ wird später erläutert) des weitesten Vorbewegens bzw. Vorschubs der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts; das Bezugszeichen 104 bezeichnet eine Stelle, an der die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets während des Druckhalteschritts festgesetzt werden, und das Bezugszeichen 106 ist eine Querschnittsdarstellung der Schnecke 10 der 1A längs der gestrichelten Linie AA. 1B stellt die Schnecke 10 in 1A ohne Änderung ihrer Position in der Richtung der Mittelachse dar, aber um 180° um die Mittelachse gedreht.
In 1B bezeichnet das Bezugszeichen 108 eine Stelle, an der nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass ein Kunststoffpellet während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird, und das Bezugszeichen 110 ist eine Querschnittsansicht der Schnecke 10 der 1B längs der gestrichelten Linie BB. Ein Vergleich zwischen der in 1A dargestellten Stelle 104 und der in 1B dargestellten Stelle 108 verdeutlicht daher, dass wenn sich die Phase der Drehrichtung der Schnecke 10 ändert, sich ebenfalls die Größe der Stelle bzw. des Bereichs, an der bzw. dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante 100 der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 aufgrund des Vorbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird.
2A und 2B sind Darstellungen zur Erläuterung einer Instanz bzw. Phase des Zurückbewegens des vorderen Endes der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts, betrachtet von der Aufgabeöffnung des Zylinders 20 für das Spritzgießmaterial aus.
In 2A bezeichnet das Bezugszeichen 120 eine Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20; das Bezugszeichen 122 gibt eine Wegstrecke (= x₄ – x₀) aus einer Position (x₄ wird später erläutert) des weitesten Vorbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts bis zu einer Startposition x₀ eines Dosierungsvorgangs (x₀ wird später beschrieben) an; das Bezugszeichen 124 bezeichnet einen Ort bzw. Bereich, an dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets während des Druckhalteschritts eingeklemmt werden; das Bezugszeichen 126 ist eine Querschnittsdarstellung der Schnecke 10 der 2A längs der gestrichelten Linie AA. Hier zeigt 2B die Schnecke 10 in 2A ohne Änderung ihrer Position oder Lage auf der Mittelachsenrichtung, aber um 180° um den Mittelpunkt der Welle gedreht.
In 2B bezeichnet das Bezugszeichen 128 eine Stelle bzw. einen Bereich, an dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden, und benennt das Bezugszeichen 130 eine Querschnittsansicht der Schnecke 10 der 2B längs der gestrichelten Linie BB. Hier macht ein Vergleich zwischen der in 2A dargestellten Stelle 124 und der in 2B dargestellten Stelle 128 deutlich, dass wenn die Phase der Drehrichtung (der Drehwinkel) der Schnecke 10 variiert, ebenso die Größe des Bereichs variiert, in dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen einem Stirnende 14a der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante 120 der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden.
1. Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen für einen Fall erläutert, in dem die Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 rechteckförmig ist und sich die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts vorbewegt.
3 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante einer rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20. Ein Füllblock 24 ist auf der hinteren Außenfläche des Zylinders 20 befestigt. Die rechteckförmige Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial reicht durch den Schneckenzylinder 20 und den Füllblock 24 und steht mit dem Innenraum des Zylinders 20 für die Schnecke in Verbindung. Die Schnecke 10 mit dem Schneckengang 12 ist in der Schneckenbohrung des Zylinders 20 derart vorgesehen, dass sie sich die Schnecke 20 um die Mittelachse 16 drehen und in Richtung der Mittelachse 16 bewegen kann (Richtung nach vorn und nach hinten). Ein nicht dargestellter Fülltrichter für die Zufuhr der Kunststoffpellets ist oberhalb des Füllblocks 24 vorgesehen. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Düse. Somit kann der geschmolzene Kunststoff durch die Düse 22 in eine nicht dargestellte Spritzgussform bzw. ein Werkzeug eingespritzt werden. Die Ermittlung der Position der Schnecke 20 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ebenso wie die Bestimmung des Drehwinkels bzw. der Drehstellung der Schnecke 10 sind wohlbekannte Merkmale auf dem technischen Gebiet der Spritzgießmaschinen und deshalb ist deren Erläuterung fortgelassen.
In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 140 eine vergrößerte Teildarstellung zur Erläuterung des Orts, an dem die Schneckenbohrung des Spritzzylinders 20 mit der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 im Füllblock 24 für das Spritzgießmaterial und in dem Zylinder 20 in Verbindung steht, bezeichnet das Bezugszeichen 142 eine Darstellung der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial mit Blick von oberhalb der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial. Das Bezugszeichen 144 in der Figur bezeichnet den Ort, an dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem vorderen Ende 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 aufgrund der Vorbewegung der Schnecke 20 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden. Das Bezugszeichen 146 bezeichnet eine Darstellung zur Erläuterung einer Bauform des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, das Bezugszeichen 147 in der Figur bezeichnet eine Form der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und das Bezugszeichen 148 bezeichnet einen Typ des vorderen Endes 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10.
Wie in 3 dargestellt, wird die Position des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel (Winkelstellung) und einer Position in Richtung des Vor- und Zurückbewegens davon gegenüber der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 unterschieden durch Wiedergeben in der Form von Gleichungen der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 ebenso wie der Gestalt (rechteckförmigen Form) der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20.
4 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Art und Weise wie der Ort des vorderen Endes 14f der Oberseite des Schneckengangs der Schnecke 10 sowie der Öffnungsvorderkante der rechteckigen Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 in der Form von Gleichungen wiedergegeben wird. Hier bezeichnet das vordere Ende 14f der Oberseite des Schneckengangs die Kante der Oberseite des Schneckengangs 14 auf der Seite des vorderen Endes der Schnecke 10, wie dies in 3 dargestellt ist. Das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite bezeichnet die Kante der Schneckengangoberseite 14 auf der Seite des Basisendes (hinteres Ende) der Schneckenwelle 10.
Die xyz Koordinaten werden zunächst wie in 4 dargestellt festgelegt. Die y Achse und die z Achse werden auf solche Weise festgelegt, dass die Mittelachse 16 der Schneckenwelle 10 auf der x-Achse liegt. Hier ist R die Strecke von der x-Achse bis zur Oberseite 14 des Schneckengangs 12 der Schneckenwelle 10. Der Koordinatenursprung der xyz Koordinaten wird in der Weise festgelegt, dass sich der Startpunkt der Wendellinie des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 x = 0, y = R, z = 0 in dem Zustand befindet, in dem sich die Schnecke 10 in einer am weitesten vorbewegten Position befindet. Für diesen Fall kann die Gleichung für die Wendellinie des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der Form der nachfolgenden Gleichung (1) wiedergegeben werden. Die Drehphase θ der Schnecke 10 wird dabei auf (0 ≤ θ ≤ 2nπ) gesetzt, worin n eine natürliche Zahl ist.
Die Drehphase θ, die Rückbewegungs- bzw. Rückhubstrecke X aus der am weitesten vorbewegten Position der Schnecke 10 und ein Drehwinkel c werden ferner hinzu addiert. Wie zuvor angegeben, wird die Position der maximalen Vorbewegung der Schnecke 10 als der Ursprung gewählt, so dass die Schnecke 10 nur zurückbewegt werden kann und folglich X ≤ 0 ist. Die normale Drehrichtung der Schnecke 10 verläuft im Uhrzeigersinn betrachtet von der Seite des Spritzausgangs (der Seite der Düse 22) des Zylinders 20 aus und verläuft in einer gegenläufigen Drehrichtung in der yz Ebene und folglich ist c ≤ 0. Demzufolge ist die Gleichung der wendelförmigen Kurve des vorderen Endes 14f der Schneckengangseite der Schnecke 10 in einer zurückbewegten Stellung X und in einem Drehwinkel c durch die nachfolgende Gleichung (2) gegeben.
Die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 wird in der Form einer mathematischen Gleichung, die nachfolgend aufgeführt wird, wiedergegeben. Der Ursprung wird so vorgegeben, dass er identisch mit dem ursprünglichen Ursprung O der xyz Koordinaten ist, für den die Gestalt bzw. Form des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 in der Form einer Gleichung wiedergegeben ist. Die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial liegt in einer Ebene, die parallel zur xy Ebene an einem Ort verläuft, der vom Ursprung O um eine Strecke x = b versetzt liegt. Die Phasen der Segmente, die beide Enden der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial und die x Achse (die mit der Mittelachse des Spritzgießzylinders und der Mittelachse 16 der Schnecke 10 übereinstimmt) sind d und e. Dementsprechend kann die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 durch die nachfolgende Gleichung (3) wiedergegeben werden.
Der Schnittpunkt der Gleichung (2) und der Gleichung (3) auf der x-Achse wird in der Form der Gleichung (4) wiedergegeben. Dieser Schnittpunkt entspricht der Position des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20.
Hierin ist x₁ die Position, an der die Schnecke 10 die Dosierung des geschmolzenen Kunststoffes beendet und ihre Drehung anhält. Ferner ist x₂ die Position, an der die Rückwärtsbewegung der Schnecke 10 aus der oben angegebenen Position abgeschlossen ist, in einem Druckverminderungsschritt. Ferner bezeichnet x₃ die Position, an der anschließend die Schnecke 10 von einer Drehzahlsteuerung auf eine Drucksteuerung in einem Ausspritzschritt umschaltet, und ist x₄ die am weitesten vorwärts gelegene Position der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts. Diese Positionen x₁, x₂, x₃ und x₄ der Schnecke 10 können nach bekannten Verfahren gemessen und aufgezeichnet werden. Die Position x₁, x₂, x₃ und x₄der Schnecke 10 werden für jeden Spritzvorgang aufgezeichnet und gemittelt und die Mittelwerte hiervon X₁, X₂, X₃ und X₄ werden dann verwendet. Anstelle der Mittelwerte X₁, X₂, X₃ und X₄ können Mittelwerte (Bewegungsmittelwerte) der Position x₁, x₂, x₃ und x₄ der Schnecke 10 für n Spritzvorgänge (n ist eine natürliche Zahl), die dem aktuellen Spritzvorgang unmittelbar vorausgehen, verwendet werden. Nimmt man den Mittelwert der Bewegung als n = 1, dann können auch die Position x₁, x₂, x₃ und x₄ der Schnecke 10 als ein dem aktuellen Spritzgießvorgang um den Wert 1 vorausgehender Spritzgießvorgang bzw. -zyklus verwendet werden. Für den ersten Spritzvorgang, der keinen unmittelbar vorausgehenden Spritzvorgang hat, kann ein vorgegebener Wert für die Position nach der Drehung für einen vollständigen Dosierschritt der Schnecke 10 als der Wert X₁ verwendet werden, kann ein vorgegebener Wert für die Position der vollständigen Druckverminderung, zu der sich die Schnecke 10 im Druckverminderungsschritt zurückbewegt, als der Wert X₂ verwendet werden, kann ein vorgegebener Wert der Position, an der für die Schnecke 10 von einer Drehzahlsteuerung auf eine Drucksteuerung umgeschaltet wird, als der Wert X₃ verwendet werden und kann der Ursprung O der Schnecke 10 als der Wert X₄ verwendet werden.
Der Zeitpunkt, zu dem für die Schnecke 10 von Drehzahlsteuerung zu Drucksteuerung im Spritzgießschritt umgeschaltet wird, sowie der Zeitpunkt der weitesten Vorwärtsbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts werden zuvor voreingestellt.
Die Beziehungen gemäß der nachfolgenden Gleichung (5) gelten für die Positionen x₁, x₂, x₃ und x₄ der Schnecke 10 für jeden Spritzgießvorgang und zwischen den Werten X₁, X₂, X₃ und X₄, die durch Speichern und Mittelwertbildung der Position x₁, x₂, x₃ und x₄ der Schnecke 10 für jeden Spritzvorgang erhalten wurden. x₂ ≤ x₁ ≤ x₃ ≤ x₄ ≤ 0, X₂ ≤ X₁ ≤ X₃ ≤ X₄ ≤ 0 (5)
Ferner bezeichnet c₁ den Drehwinkel der Schnecke 10 an der Position x₁, an der die Schnecke 10 die Dosierung des geschmolzenen Kunststoffs beendet und die Drehung angehalten hat. Als nächstes folgt eine Beschreibung eines speziellen Verfahrens zur Ermittlung, ob das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 passiert und Kunststoffpellets dabei aufgrund einer Vorwärtsbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden oder nicht durch Verwenden von X₁, X₂, X₃ und X₄ und c₁ ebenso wie der oben beschriebenen Gleichung (1), Gleichung (2), Gleichung (3), Gleichung (4) und Gleichung (5), die die Lagebeziehung zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beschreiben.
Üblicherweise dreht sich die Schnecke 10 von der Beendigung des Dosierschritts bis zum Beginn des nächsten Dosierschritts nicht. Daher ist der Drehwinkel c₁ der Schnecke 10 an der Endposition x₁ für den Dosierschritt gleich dem Drehwinkel der Schnecke 10 an der Position X₃, an der die Schnecke 10 von Geschwindigkeitssteuerung auf Drucksteuerung umschaltet, und an der Position x₄, an der die Schnecke während des Nachdruckhalteschritts am weitesten vorwärts bewegt ist. Man beachte, dass ”bei Beginn bzw. Start des Spritzens” worauf bei der ”Ermittlung der Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang der Schnecke und der Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial des Spritzzylinders bzw. Schneckenzylinders auf der Basis von ... einer Drehwinkelposition der Schnecke beim Spritzbeginn” Bezug genommen wird, nicht im wörtlichen Sinne beschränkt ist auf den Zeitpunkt, an dem der Spritzvorgang beginnt, sondern sich auf jeden Zeitpunkt zwischen Beendigung des Dosierschritts und dem Beginn des Spritzschritts bezieht.
Das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 passiert die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial im Zylinder 20, während sich die Schnecke 10 aus der Position x = x₃, an der die Schnecke 10 von Geschwindigkeitssteuerung auf Drucksteuerung umwechselt, bis zur Position x = x₄, an der sich die Schnecke am weitesten vorwärts im Nachdruckhalteschritt bewegt hat, vorbewegt. 5 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Durchgangsortes des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10.
Wie bei (a) der 5 dargestellt, bezeichnet θ₃ die Drehphase der Schnecke 10 an dem Schnittpunkt zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 (xy Ebene, für die x = b gilt) und dem vorderen Ende 14f der Oberseite des Schneckengangs der Schnecke 10 an der Position x₃, an der die Schnecke 10 von Drehzahlsteuerung auf Drucksteuerung umwechselt. Hierin gibt f (θ₃) aus Gleichung (2) zum Zeitpunkt wo θ = θ₃ die Koordinaten des Schnittpunktes zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 (xy Ebene an der Stelle x = b) und der Stirnfläche 14f der Schneckengangoberseite (flight top face) der Schnecke 10 an der Position x₃, an der die Schnecke 10 von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung wechselt, an. An der Position x₁, an der der Dosierschritt endet, kann die exakte Position der Position x₃, an der die Geschwindigkeitssteuerung von Geschwindigkeitssteuerung auf Drucksteuerung umgeschaltet wird, nicht bestimmt werden und folglich wird der Mittelwert X₃ der Position x₃ für jeden Spritzgießvorgang verwendet. Da somit dies der Fall ist, wird die Rotationsphase θ₃ der Schnecke 10 durch die nachfolgende Gleichung (6) wiedergegeben.
Auf gleiche Weise bezeichnet θ₄, wie dies bei (b) der 5 dargestellt ist, die Drehphase der Schnecke 10 am Schnittpunkt zwischen der Ebene der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 (yz Ebene an der Stelle, an der x = b ist) und dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Position x₄, an der die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts am weitesten vorbewegt ist. Hier gibt f' (θ₄) der Gleichung (2) zum Zeitpunkt, an dem θ = θ₄ ist, die Koordinaten des Schnittpunkts zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 (xy Ebene an der Stelle, an der x = b ist) und dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Position x₄, an. An der Position x₁ der Beendigung des Dosierschritts ist es nicht möglich, die exakte Position der Position x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Druckhalteschritts zu bestimmen, und folglich wird der Mittelwert X₄ an der Position x₄ für jeden Spritzgießvorgang verwendet. Da aber dies der Fall ist, wird der Drehphasenwinkel θ₄ der Schnecke 10 durch die Gleichung (7) wiedergegeben.
Die nachfolgende Gleichung (8) gibt den Bereich des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an, die die yz Ebene bei x = b bei der Vorwärtsbewegung bzw. dem Vorschub der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts passiert.
6 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Bereichs des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke, für den die Möglichkeit besteht, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 eingeklemmt wird, für den Fall, dass angenommen wird, dass die Kunststoffpellets die Größe h an der Position x = x₄ für die weiteste Vorbewegung der Schnecke 20 während des Nachdruckhalteschritts haben.
Hierin bedeutet h die maximale Gesamtlänge der Kunststoffpellets. Wie in 6 dargestellt, ist es zum Sicherstellen, dass keine Kunststoffpellets zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 an der Position x₄ des weitesten Vorbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden, erforderlich, einen Bereich von der Ebene der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 (yz Ebene an der Stelle x = b) bis zum vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, das sich bis zu einer Ebene (yz Ebene an der Stelle x = b – h) verkürzt um eine Strecke h in der Richtung der x-Achse bewegt hat, zu berücksichtigen. Hierin bezeichnet θ₄' die Rotationsphase der Schnecke 10 am Schnittpunkt zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Ebene (yz Ebene an der Stelle x = b – h) vermindert um eine Strecke h in Richtung der x-Achse von der Ebene (yz Ebene an der Stelle x = b) der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 an der Position x₄ des weitesten Vorbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts. Hierin gibt f'(θ₄') aus der Gleichung (2) mit θ = θ₄' die Koordinaten des Schnittpunkts zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Ebene (yz Ebene an der Stelle x = b – h) vermindert um einen Abstand h in Richtung der x-Achse von der Ebene (yz Ebene an der Stelle x = b) der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 an der Position x₄ des weitesten Vorbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts an. Nachfolgende Gleichung (9) ist aus Gleichung (7) gewonnen worden.
Entsprechend gibt nachfolgende Gleichung (10) den Bereich der Rotationsphase θ der Schnecke 10 an, an der Kunststoffpellets zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem Schneckengang 12 der Schnecke nach Vorbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden können.
Es wird möglich, auf der Basis des Bereichs der Rotationsphase θ zu bestimmen, wie das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 passiert. Die nachfolgende Gleichung (11) ist unter Berücksichtigung des Bereichs von θ' bei ρ abgeleitet worden.
7 ist eine Figur zur Erläuterung einer Projektion eines vorausgesagten Werts an einer Endposition (x = x₁) des Dosierschritts auf die yz Ebene, an der Stelle, an der x = b ist, in einem Bereich, in welchem die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem Stirnende 14f der Schneckengangoberseite und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 bei der Vorwärtsbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird.
Um hier zu unterscheiden, ob die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial und dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite eingeklemmt wird, ist es ausreichend, an der Stelle des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene an der Stelle, an der x = b ist, und die yz Ebene an der Stelle, an der x = b – h ist, auf die yz Ebene an der Stelle, an der x = b ist, wie dies in 7 dargestellt ist, zu projizieren und zu prüfen, ob die projizierte Stelle des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappt oder nicht, sodass d ≤ s ≤ e ist.
(1) Wenn 2π ≤ ρ
8 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Stelle, der das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der yz Ebene, an der Stelle, an der x = b ist, beim Vorbewegen während des Nachdruckhalteschritts in dem Fall folgt, in dem θ die Bedingung 2π ≤ ρ erfüllt (wie dies oben beschrieben wurde, wobei ρ einen Bereich der Drehphase θ' des Schneckengangs 12 der Schnecke 10, in dem Kunststoffpellets zwischen der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 eingeklemmt werden können). Der mit dem Bezugszeichen 150 gekennzeichnete Bereich mit schräger Schraffur in 8 ist ein Bereich, in dem sich ein Bereich (ρ) von θ und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappen.
8 stellt eine Projektion auf die yz Ebene bei x = b an einer Stelle des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 dar, die die yz Ebene bei x = b und die yz Ebene bei x = b – h schneidet.
In diesem Fall bewegt sich die Schnecke 10 um eine Strecke vor, die gleich oder größer als eine (1) Steigung des Schneckengangs 12 ist, und folglich passiert das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite notwendigerweise die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20. Ein Spritzgießvorgang, der es der Schnecke 10 erlaubt, sich um eine Strecke gleich oder größer als eine (1) Steigung im Nachdruckhalteschritt vorwärts zu bewegen, erfordert jedoch eine geringere Präzision als ein Präzisionsspritzgießen, das durch die Verminderung des Nachdruckhaltens aufgrund des Verklemmens von Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabenöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 im Nachdruckhalteschritt beeinträchtigt wird. Folglich ist es nicht erforderlich, für ein solches Spritzgießen in der Spritzgießmaschine die Funktion der Verhinderung eines Einklemmens von Kunststoffmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwenden.
(2) Wenn 2π – (e – d) ≤ ρ ≤ 2π
9A bis 9D sind alle Darstellungen zur Erläuterung der Stelle, der das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der yz Ebene, an der Stelle, an der x = b ist, folgt, wenn die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts vorwärts bewegt wird, für einen Fall, in dem ρ die Bedingung bei 2π – (e – d) ≤ ρ ≤ 2π erfüllt. Der Bereich, der in 9A bis 9D schräg schraffiert und mit dem Bezugszeichen 152 versehen ist, ist ein Bereich, in dem ein Bereich (ρ) von θ und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 einander überlappen. 9A bis 9D stellen Projektionen des Orts des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 auf die yz Ebene bei x = b dar, die die yz Ebene bei x = b und yz bei x = b – h schneidet. Die Projektionen können in vier in 9A bis 9D darstellte Fälle auf der Basis der Beziehung der Lage von f'(θ₃) und f'(θ₄') unterteilt werden. In allen Fällen stellt sich heraus, dass eine Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während der Bewegung der Schnecke 10 aus der Position x₃ (die Position an der von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung umgestellt wird) zur Position x₄ (Position des größten Vorschubs bzw. der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts) eingeklemmt wird. Es wurde ebenfalls herausgefunden, dass der mit dem Bezugszeichen 152 versehene Bereich, und das ist der Bereich, in dem die Überlappung zwischen dem Bereich (ρ) von θ und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 am kleinsten wird, wenn f'(θ₃) und f'(θ₄') sich in der in 9A dargestellten Lagebeziehung befinden. Es ist ferner herausgefunden worden, dass im Fall der in 9B bis 9D dargestellten Lagebeziehung eine Steuerung derart vorgenommen werden kann, dass der mit dem Bezugszeichen 152 bezeichnete Bereich möglichst klein gemacht wird, das ist der Überlappungsbereich zwischen dem Bereich (ρ) von θ und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20, in dem man sich die Schnecke 10 bis zur in 9E oder 9F dargestellten Position drehen lässt. Ein Beispiel eines besonderen Verfahrens zur Drehsteuerung der Schnecke 10 wird nachfolgend noch anhand der 2. Ausführungsform beschrieben.
(3) Wenn 0 ≤ ρ ≤ 2π – (e – d)
10A und 10B sind Darstellungen, die die Orte zeigen, an denen das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der yz Ebene bei x = b folgt, während sich die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts vorbewegt, in einem Fall, in dem ρ die Bedingung 0 ≤ ρ ≤ 2π – (e – d) erfüllt. 10A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt, und 10B ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang zeigt. Der schräg schraffierte und mit dem Bezugszeichen 154 versehene Bereich in 10A ist ein Bereich, in dem eine Überlappung eines Bereichs ρ von θ und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 vorliegt. 10A zeigt eine Projektion einer Stelle des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b schneidet, auf die yz Ebene bei x = b. 10A zeigt, dass da die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während der Bewegung der Schnecke 10 aus der Position x₃ (Position der Umschaltung von Drehzahlsteuerung auf Drucksteuerung) in die Position x₄ (Position der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts) eingeklemmt wird.
10B zeigt dagegen, dass eine Steuerung ausgeführt werden kann, durch Drehung der Schnecke 10 auf solche Weise, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert.
In 11 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Steuerung in der Weise vorgenommen wird, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, dadurch, dass bewirkt wird, dass sich die Schnecke 10 in einem dem Nachdruckhalteschritt vorausgehenden Arbeitsgang dreht, in dem Fall, in dem eine Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Ein Beispiel eines speziellen Verfahrens für eine solche Steuerung wird an späterer Stelle im 2. Ausführungsbeispiel erläutert.
Ferner wird nachfolgend eine Unterscheidung der Position f'(θ₃) und f'(θ₄') für die einzelnen Fälle (1) bis (6) vorgenommen. Das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 passiert die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20, wenn ρ eine der Bedingungen (1) bis (6) erfüllt.

(1) Wenn cose ≤ cos(θ₃ + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(θ₃ + c₁) in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und die yz Ebene bei x = b – h schneidet, auf die yz Ebene an der Stelle, an x = b erfüllt ist, dann ist ρ so wie es in 11 dargestellt ist.
(2) Wenn cose ≤ cos(θ₄' + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(θ₄' + c₁) in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und die yz Ebene bei x = b – h passiert, auf die yz Ebene, an der Stelle, an der x = b erfüllt ist, dann ist ρ so wie es in 13 dargestellt ist.
(3) Wenn cose ≤ cos(θ₃ + c₁) ≤ cos(θ₄' + c₁) ≤ cosd, 0 ≤ sin(θ₃ + c₁) und 0 ≤ sin(θ₄' + c₁) in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und die yz Ebene bei x = b – h passiert, auf die yz Ebene an der Stelle, an der x = b erfüllt ist, dann ist p so wie es in 15 dargestellt ist.
(4) Wenn cos(θ₃ + c₁) ≤ cose und cosd ≤ cos(θ₄' + c₁) in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und yz Ebene bei x = b – h passiert, auf die yz Ebene an der Stelle, an der x = b erfüllt ist, dann ist ρ so wie es in 17 dargestellt ist.
(5) Wenn cose ≤ cos(θ₃ + c₁) ≤ cosd, sin(θ₃ + c₁) ≤ 0 und cosd ≤ cos(θ₄' + c₁) in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und yz Ebene bei x = b – h passiert, auf die yz Ebene, an der Stelle, an der x = b erfüllt ist, dann ist ρ so wie es in 19 dargestellt ist.
(6) Wenn cose ≤ cos(θ₄' + c₁) ≤ cosd, sin(θ₄' + c₁) ≤ 0 und cos(θ₃ + c₁) ≤ cose in einer Projektion des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene bei x = b und yz Ebene bei x = b – h passiert, auf die yz Ebene an der Stelle, an der x = b erfüllt ist, dann ist ρ so wie es in 21 dargestellt ist.

Im Fall (2) und wenn eine der Bedingungen (1) bis (6) im Fall (3) erfüllt ist, besteht die Möglichkeit, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 aufgrund einer Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. In diesem Falle erfolgt die Geschwindigkeitssteuerung durch Unterbrechung der Drucksteuerung in einem Intervall x = x₃ bis x₄ des Nachdruckhalteschritts. Hierin werden bei (a) und (b) Beispiele der Drehzahlsteuerung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts in einem solchen Fall dargestellt. Die Gleichungen für die Gestalt des Schneckengangs werden für jede Spezifikationsnummer bzw. -zahl der Schnecke 10 in der Spritzgießmaschine in der Form eines Datensatzes in einer Datenbank gespeichert. Bei einem Austausch der Schnecke 10 gegen eine solche mit anderer Gestalt wird die Spezifikationsnummer der Austauschschnecke 10 aus der Datenbank ausgelesen.
(a) Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 im Nachdruckhalteschritt (konstante Geschwindigkeit)
Die Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 wird ausgeführt bei einer zuvor eingestellten Geschwindigkeit V_A, nachdem die Schnecke die Position x₃ erreicht hat (Position, an der von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung umgeschaltet wird) bis zum zuvor eingestellten Ende der Nachdruckhaltezeit.
(b) Drehzahlsteuerung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts (Berechnung der mittleren Geschwindigkeit).
Diese trifft auf Fälle des Nachdruckhaltens zu, die über viele Arbeitsschritte zuvor eingestellt worden sind. Für jeden Spritzgießvorgang sind die Position x₃ (Position des Umschaltens von der Geschwindigkeitssteuerung auf die Drucksteuerung) und die Position x₄ (Position der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts) der Schnecke 10 zusammen mit den Zeitpunkten t₃, t₄, an denen diese Positionen x₃, x₄ erreicht werden, aufgezeichnet in einem Fall, in dem die Drucksteuerung so vorgenommen wird, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die yz Ebene bei x = b und yz Ebene bei x = b – h im Nachdruckhalteschritt nicht passiert, und Mittelwerte X₃, X₄, T₃ und T₄ dieser Positionen x₃ und x₄ der Schnecke 10 und der Zeitpunkte t₃, t₄, an denen die Positionen erreicht werden, werden berechnet. Diese Zeitpunkte t_b1, t_b2, t_b3, ..., t_bn der Nachdruckhalteumschaltung an jeder Stufe, für jeden Spritzgießvorgang, und die Positionen x_b1, x_b2, x_b3, x_bn der Schnecke 10 zu diesen Zeitpunkten werden aufgezeichnet und die Mittelwerte hiervon T_b1, T_b2, T_b3, T_bn und X_b1, X_b2, X_b3, X_bn werden berechnet.
Von den Positionen X₃ bis zu X₄ der Schnecke 10 erfolgt die Geschwindigkeitssteuerung letzterer bei einer Geschwindigkeit V_B, die sich aus der nachfolgenden Gleichung (12) ergibt. In einem Fall, in dem das Nachdruckhalten einen einzigen Arbeitsablauf und/oder eine einzige Geschwindigkeit beinhaltet, ist die Berechnung vereinfacht, denn dann kann die Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 bei einer Geschwindigkeit V_B nach der nachfolgenden Gleichung (13) erfolgen, die eine Nachdruckhaltestartposition (Position, an der von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung umgeschaltet wird) und die Druckhalteendposition (Position der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts) vereinigt. Ferner können zufällige Messpunkte im Intervall x = x₃ bis x₄ anstelle von Nachdruckhalteumschaltpositionen vorgegeben werden, die für jeden Arbeitsablauf voreingestellt werden, sodass die Geschwindigkeit durch Aufzeichnen der Zeitpunkte, an denen diese Messpunkte passiert werden, berechnet werden kann. Solange man kein Ergebnis des Spritzgießens erhält, bei dem die Drucksteuerung derart ausgeführt wird, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 nicht die yz Ebene bei x = b und die yz Ebene bei x = b – h im Nachdruckhalteschritt passiert, wird vom Beginn des kontinuierlichen Spritzgießens an die Geschwindigkeitssteuerung (konstante Geschwindigkeit) der Schnecke 10 im Nachdruckhalteschritt (a), wie es oben vorgeschlagen ist, ausgeführt.
2. Ausführungsform
Wie es zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, wird die Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel und einer Position in der Vor- und Zurückbewegungsrichtung hiervon gegenüber der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzmaterial des Zylinders 20 voneinander unterschieden durch Beschreiben in der Form von Gleichungen, der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Gestalt der Öffnungsstirnkante der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial.
(4) Wenn 2π ≤ p
Wie es für die erste Ausführungsform oben beschrieben wurde, erfordert das Spritzgießen, bei dem die Schnecke 10 um eine Strecke von einer oder mehr als einer Steigung im Nachdruckhalteschritt vorbewegt wird, eine geringere Präzision. Folglich ist es bei einem solchen Spritzvorgang nicht erforderlich, die Funktion zur Vermeidung des Einklemmens von Kunststoffmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung in der Spritzgießmaschine einzusetzen.
(5) Wenn 2π – (e – d) ≤ p ≤ 2π
Wie zuvor in (2) für die 1. Ausführungsform beschrieben, gibt es vier denkbare Fälle nach den 9A bis 9D auf der Basis der Lagebeziehungen von f'(θ₃') und f'(θ₄'). In einem Fall, in dem sich f'(θ₃) und f'(θ₄') in der Lagebeziehung, die in 9A dargestellt ist, befinden, nimmt die Region, die durch das Bezugszeichen 152 gekennzeichnet ist und die ein Abschnitt ist, in dem sich der Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgussmaterial des Zylinders 20 überschneiden, einen Minimalwert an und wird folglich eine Dreh(winkel)steuerung der Schnecke 10 nicht ausgeführt. Im Falle der 9B bis 9D kann die Steuerung auf eine Weise durchgeführt werden, dass die mit dem Bezugszeichen 152 versehene Region, in der sich ein Teil des Bereichs (ρ) von θ' und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgussmaterial des Zylinders 20 überschneiden, einen Minimalwert dadurch annimmt, indem man die Drehung der Schnecke 10 bis zu den in 9E und 9F dargestellten Stellungen bewirkt. In der in 9A dargestellten Lagebeziehung von f'(θ₃) und f(θ₄') sind die Beziehungen cose ≤ cos(θ₄' + c₁) ≤ cos(θ₃ + c₁) ≤ cosd, 0 ≤ sin(θ₃ + c₁) und 0 ≤ sin(θ₄' + c₁) erfüllt und folglich wird eine Dreh(winkel)-steuerung der Schnecke 10 ausgeführt, wenn die vorgenannten Beziehungen nicht erfüllt sind. Hinsichtlich der Drehrichtung, in der die Schnecke um ihre Mittelachse zu drehen veranlasst wird, und dem Maß der Drehung der Schnecke 10 wird ein geringster Betrag der Rotation aus dem Betrag der Rotation, um den die Schnecke 10 entweder normalerweise vor- oder zurückzudrehen veranlasst wird, damit die Bedingungen cos(θ₃ + c₁) = cosd und sin(θ₃ + c₁) = sind an der in 9E dargestellten Position erfüllt sind, und aus dem Betrag der Rotation gewählt, um den die Schnecke 10 in normaler Richtung oder in entgegengesetzter Richtung zu rotieren veranlasst wird, so dass die Bedingungen cos(θ₄' + c₁) = cose und sin(θ₄' + c₁) = sine an der in 9F dargestellten Position erfüllt sind.
(6) Wenn 0 ≤ ρ ≤ 2π – (e – d)
In dem einen der Fälle (1) bis (6) in (3) der ersten Ausführungsform beschriebenen Fälle, wird die Steuerung dadurch ausgeführt, dass die Schnecke 10 veranlasst wird zu rotieren, während sich die Schnecke aus der Position x₁ (Position, an der die Schnecke 10 den Dosierschritt des geschmolzenen Harzes beendet und aufhört sich zu drehen) bis zu der Position x₃ (Position des Umschaltens von Geschwindigkeitssteuerung zu Drucksteuerung) bewegt, so dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite 14 der Schnecke 10 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgussmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert.
12A und 12B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle der Bedingung (1) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Verhinderungsvorganges. Der durch das Bezugszeichen 156 bezeichnete schräg schraffierte Bereich in 12A gibt einen Bereich wieder, in dem sich die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgussmaterial und der Drehphasenbereich (ρ) von θ' des Schneckengangs der Schnecke 10, für den die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beim Vorwärtsbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. 12A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt und 12B ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang zeigt.
14A und 14B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle der Bedingung (2) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs. Der mit dem Bezugszeichen 158 bezeichnete Bereich, der in 14A durch schräge Schraffur wiedergegeben ist, entspricht einem Bereich, in dem ein Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial einander überlappen. 14A ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes vor einem Vermeidungsvorgang und 14B ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes nach einem Vermeidungsvorgang.
16A und 16B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle der Bedingung (3) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs. Der mit dem Bezugszeichen 160 versehene Bereich, der in 16A durch schräge Schraffur wiedergegeben ist, gibt einen Bereich wieder, in dem ein Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung für das Spritzgießmaterial einander überlappen.
16A ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes vor einem Vermeidungsvorgang und 16B ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes nach einem Vermeidungsvorgang.
18A und 18B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle einer Bedingung (4) und zur Erläuterung eines Beispiels einer Vermeidungsoperation. Der mit dem Bezugszeichen 162 versehene Bereich, der in 18A durch schräge Schraffur wiedergegeben ist, gibt einen Bereich wieder, in dem ein Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial einander überlappen. 18A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt, und 18B ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang zeigt.
20A und 20B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle einer Bedingung (5) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs. Der mit dem Bezugszeichen 164 versehene Bereich, der in 20A durch schräge Schraffur gekennzeichnet ist, gibt einen Bereich wieder, in dem ein Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial einander überlappen. 20A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt und 20B ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang zeigt.
22A und 22B sind Darstellungen zur Erläuterung denkbarer Positionen von ρ im Falle einer Bedingung (6) und zur Erläuterung eines Beispiels eines Vermeidungsvorgangs. Der mit dem Bezugszeichen 166 versehene Bereich, der in 22A durch schräge Schraffur wiedergegeben ist, repräsentiert einen Bereich, in dem ein Bereich (ρ) von θ' und die Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial einander überlappen. 22A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt, und 22 ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang zeigt.
Beispiele von Vermeidungsvorgängen derart, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsstirnkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert, sind dargestellt für die oben beschriebenen Bedingungen (1) bis (6) in 12 (entsprechend der Bedingung (1)), 14 (entsprechend der Bedingung (2)), 16 (entsprechend der Bedingung (3)), 18 (entsprechend der Bedingung (4)), 20 (entsprechend der Bedingung (5)) und 22 (entsprechend der Bedingung (6)). Bezüglich der Richtung, in der die Schnecke 10 um ihre Mittelachse gedreht wird, und des Betrags der Drehung der Schnecke 10 zu diesem Zeitpunkt, wird der geringstmögliche aus dem Rotationsbetrag gewählt, um den die Schnecke 10 zur Ausführung einer normalen Drehung gedreht wird (Rückwärtsdrehung in der yz Ebene), so dass die Bedingungen cos(θ₃ + c₁) = cosd und sin(θ₃ + c₁) = sind und dem Rotationsbetrag, bei dem die Schnecke 10 zur Ausführung einer entgegengesetzten Drehung (normale Drehung in der yz Ebene) gedreht wird, so dass die Bedingungen cos(θ₄' + c₁) = cose und sind(θ₄' + c₁) = sine erfüllt sind.
In einem Fall, der keiner der Bedingungen (1) bis (6) entspricht, passiert die Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungsstirnkante der Aufgabeöffnung 20 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht und ist folglich keinerlei Drehsteuerung erforderlich, nachdem der Dosierschritt beendet ist. Die Gleichungen für die Gestalt des Schneckengangs für jede Spezifikationsnummer der Schnecke 10 in der Spritzgießmaschine sind in der Form von Datenbankeinträgen gespeichert, so dass nach einem Austausch von Schnecken mit anderer Gestalt die Spezifikationszahl bzw. -nummer der Austauschschnecke aus der Datenbank ausgelesen werden kann.
3. Ausführungsform
Nach der oben erfolgten Beschreibung der 1. Ausführungsform folgt nun eine Erläuterung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen für einen Fall, in dem die Aufgabeöffnung für Spritzgießmaterial des Zylinders rechteckförmig ist und die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts zurückbewegt wird.
23 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und einer Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20.
In 23 bezeichnet das Bezugszeichen 180 einen vergrößerten Teilschnitt zur Erläuterung eines Ortes, an dem die Schneckenbohrung des Zylinders 20 mit der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial in Verbindung steht, die im Füllblock 24 und dem Zylinder 20 vorgesehen sind. Das Bezugszeichen 182 bezeichnet eine Darstellung der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial betrachtet von oberhalb der rechteckigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial. Das Bezugszeichen 184 in dieser Figur bezeichnet einen Ort, an dem eine Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen der Rückseite 14r der Schneckengangoberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 nach dem Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden. Das Bezugszeichen 186 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Form der Rückseite 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10. Das Bezugszeichen 187 in der Figur bezeichnet eine Form der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und das Bezugszeichen 188 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Form des hinteren Endes 14r des Schneckengangs 12 der Schnecke 10.
Wie in 23 dargestellt, sind die Position des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bei einem Rotationswinkel und eine Position in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung hiervon mit Bezug auf die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 voneinander unterschieden durch Wiedergabe in der Form von Gleichungen der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 sowie der Gestalt der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 (rechteckige Form) für Spritzgießmaterial. Die Feststellung der Position der Schnecke 10 in der Vorwärts- und in der Rückwärtsrichtung ebenso wie die Feststellung des Drehwinkels der Schnecke 10 sind allgemein bekannte Vorgänge auf dem hier vorliegenden technischen Gebiet, weshalb eine Erläuterung hiervon ausgelassen wird.
24 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Weise, in der der Ort des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der rechteckigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 in der Form von Gleichungen wiedergegeben wird.
Zunächst werden xyz Koordinaten vorgegeben, wie dies in 24 dargestellt ist. Die y Achse und die z Achse werden in solcher Weise vorgegeben, dass die Mittelachse 16 der Schnecke 10 auf der x Achse liegt. R ist der Abstand der x Achse zur Rückseite 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10. Der Koordinatenursprung der xyz Koordinaten wird in der Weise festgelegt, dass der Startpunkt der Wendel des vorderen Endes der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bei x = 0, y = R, z = 0 liegt, also in einem Zustand, in dem sich die Schnecke 10 in der am weitesten vorbewegten Position befindet. Die Breite der Schneckengangoberseite ist mit L (L > 0) vorgegeben. In diesem Fall kann die Gleichung für die Wendel des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der Form der nachfolgenden Gleichung (14) wiedergegeben werden. Hierin bedeuten λ (0 ≤ λ ≤ 2nπ) die Rotationsphase der Schnecke 10 und n eine natürliche Zahl.
Es werden zusätzlich eine Zurückbewegungsstrecke X aus der am weitesten vorbewegten Position der Schnecke 10 und ein Drehwinkel c addiert. Wie bereits oben beschrieben, wird die am weitesten vorbewegte Position der Schnecke 10 als der Ursprung verwendet, so dass die Schnecke 10 nur zurückbewegt werden kann und folglich ist X ≤ 0. Die normale Drehrichtung der Schnecke 10 erfolgt im Uhrzeigersinn, betrachtet von der Seite des Zylinders mit der Spritzöffnung, und ist eine entgegengesetzte Drehrichtung in der yz Ebene. Daher ist c ≤ 0. Folglich ist die Gleichung für die Wendel der hinteren Seite 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der zurückbewegten Position X durch die nachfolgende Gleichung (15) gegeben.
Die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 wird, wie nachfolgend angegeben, durch eine mathematische Gleichung beschrieben. Der Ursprung wird so vorgegeben, dass er mit dem Ursprung O der xyz Koordinaten identisch ist, an dem die Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 in der Form einer Gleichung wiedergegeben wird. Die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgut liegt in einer Ebene, die parallel zur yz Ebene an einem vom Ursprung O um eine Strecke x = j beabstandet ist. Die Phasen des Segments das beide Enden der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial und die x-Achse (die mit der Mittelachse des Zylinders und der Mittelachse 16 der Schnecke 10 übereinstimmt) sind d bzw. e. Da dies der Fall ist, kann die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 durch die nachfolgende Gleichung (16) wiedergegeben werden.
Der Schnittpunkt der Gleichung (15) und der Gleichung (16) auf der x-Achse wird durch die Gleichung (17) wiedergegeben. Dieser Schnittpunkt ist die Position des hinteren Endes 14r der Schneckenkantenoberseite der Schnecke 10 an der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20.
Hierin bedeutet x₁ die Position, an der die Schnecke 10 das Dosieren des geschmolzenen Kunststoffs beendet und auch ihre Drehung beendet. Die Position x₂ ist die Position, zu der die Schnecke 12 im Nachdruckhalteschritt aus der zuvor genannten Position zurückbewegt wird. Ferner bezeichnet x₃ die Position, an der die Schnecke 10 danach von der Geschwindigkeitssteuerung auf die Drucksteuerung umschaltet bei einem Spritzvorgang und bezeichnet x₄ die Position der größtmöglichen Vorwärtsbewegung der Schnecke während des Nachdruckhalteschritts. x₀ ist hier die Startposition für das Dosieren bei einem nächsten Spritzvorgang. Diese Positionen x₁, x₂, x₃, x₄, x₀ der Schnecke 10 können mit bekannten Verfahren gemessen und aufgezeichnet werden. Die Positionen x₁, x₂, x₃, x₄, x₀ der Schnecke 10 für jeden Spritzvorgang werden aufgezeichnet und gemittelt, und die Mittelwerte hiervon X₁, X₂, X₃, X₄ und X₀ werden verwendet. Anstelle von X₁, X₂, X₃, X₄ und X₀ können Mittelwerte (Mittelwerte der Bewegung) für n Spritzvorgänge (mit n einer natürlichen Zahl) sein, die dem aktuellen Spritzvorgang untermittelbar vorangehen. Nimmt man die Bewegungsmittelwerte als n = 1 an, können auch die Positionen x₁, x₂, x₃, x₄, x₀ der Schnecke 10 an einem dem aktuellen Spritzvorgang um einen Spritzvorgang vorangegangenen Spritzvorgang verwendet werden. Für den ersten Spritzvorgang, der keinen unmittelbar vorausgegangenen Spritzvorgang hat, kann ein vorgegebener Wert einer Position der Schnecke 10, an der das Dosieren vollständig war, als Wert X₁ verwendet werden, ein vorgegebener Wert der Position, an der die Druckreduktion vollständig ist und an die die Schnecke 10 im Nachdruckhalteschritt zurückbewegt wird, kann als X₂ verwendet werden, ein vorgegebener Wert der Position, an der die Schnecke 10 von einer Geschwindigkeitssteuerung auf eine Drucksteuerung umschaltet, kann als Wert X₃ verwendet werden, der Ursprung O der Schnecke 10 kann als X₄ verwendet werden und X₀ = X₃.
Wenigstens der Zeitpunkt der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts und der Zeitpunkt des Beginns des Dosierens für den nächsten Spritzvorgang werden zuvor voreingestellt. Die Beziehungen gemäß den nachfolgenden Gleichungen (18) gelten zwischen den Positionen x₁, x₂, x₃, x₄, x₀ der Schnecke 10 für jeden Spritzvorgang und zwischen X₁, X₂, X₃, X₄ und X₀, die durch Aufzeichnung und Mittelwertbildung der Position x₁, x₂, x₃, x₄, x₀ der Schnecke 10 für jeden Spritzvorgang gewonnen werden. x₂ ≤ x₁ ≤ x₀ ≤ x₄ ≤ 0, X₂ ≤ X₁ ≤ X₀ ≤ X₄ ≤ 0 (18)
c₁ bezeichnet ferner einen Drehwinkel der Schnecke 10 an der Position x₁, an der die Schnecke 10 den Dosiervorgang für die geschmolzene Kunststoffmasse beendet und ihre Drehung beendet. Als nächstes folgt eine Beschreibung eines speziellen Verfahrens zur Bestimmung, ob das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 passiert und ob oder ob nicht Kunststoffpellets beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts dadurch festgeklemmt werden durch Verwendung von X₁, X₂, X₃, X₄, X₀ und c₁ wie auch der oben angegebenen Gleichung (14), Gleichung (15), Gleichung (16), Gleichung (17) und Gleichung (18), die die Lagebeziehung zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beschreiben.
25 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Ortes des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 passiert, während sich die Schnecke aus Position x = x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke während des Nachdruckhalteschritts bis zur Startposition des Dosierens x = x₀ zurückbewegt.
Üblicherweise dreht sich die Schnecke 10 von der Beendigung des Dosierschritts bis zum Beginn des nächsten Dosierschritts nicht. Daher ist der Drehwinkel c₁ der Schnecke 10 an der Position x₁ für die Beendigung des Dosierschritts der Drehwinkel der Schnecke 10 an der Position x₄ für die weiteste Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts und an der Startposition x₀ für den nächsten Dosierschritt.
Wie es bei (a) der 25 dargestellt ist, bezeichnet λ₄ die Drehphase der Schnecke 10 am Schnittpunkt zwischen der Öffnungshinterkante (yz Ebene bei x = j) der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Position x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts. Hierin gibt g'(λ₄) aus Gleichung (15) zum Zeitpunkt λ = λ₄ die Koordinaten des Schnittpunkts zwischen der Öffnungshinterkante yz Ebene, an der Stelle, an der x = j gilt, und der Ausgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20, und dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Position x₄ der weitest möglichen Vorwärtsbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts an. An der Position x₁ der Beendigung des Dosierschritts ist es nicht möglich, die exakte Position x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts zu bestimmen, und folglich wird der Mittelwert X₄ der Position x₄ für jeden Spritzvorgang verwendet. Da somit dies der Fall ist, wird die Drehphase λ₄ der Schnecke 10 durch die nachfolgende Gleichung (19) wiedergegeben.
Ebenso bezeichnet, wie dies bei (b) der 25 dargestellt ist, λ₀ die Rotationsphase der Schnecke 10 am Schnittpunkt zwischen der Öffnungshinterkante (yz Ebene bei x = j) der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der nächsten Startposition x₀ für den Dosierschritt. Hierin gibt g'(λ₀) aus Gleichung (15) zu der Zeit, zu der λ = λ₀ ist, die Koordinaten des Schnittpunkts zwischen der Öffnungshinterkante (yz Ebene bei x = j) der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der nächsten Startposition x₀ für den Dosierschritt an. An der Position x₁ für die Beendigung des Dosierschritts ist es nicht möglich, die exakte Position der nächsten Startposition x₀ für den Dosierschritt zu bestimmen und folglich wird der mittlere Wert X₀ für x₀ für jeden Spritzvorgang verwendet. Da somit dies der Fall ist, wird die Drehphase λ₀ der Schnecke 10 durch die nachfolgende Gleichung (20) wiedergegeben.
Die nachfolgende Gleichung (21) gibt den Bereich des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an, die die yz Ebene bei x = j bei der Zurückbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts passiert.
26 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Bereichs des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, für den eine Möglichkeit besteht, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 in einem Fall, in dem davon ausgegangen wird, dass Kunststoffpellets die Größe h an der Startposition x = x₀ des Dosierschritts haben, eingeklemmt wird.
Hier bedeutet h die maximale Gesamtlänge der Kunststoffpellets. Um sicherzustellen, dass keine Kunststoffpellets zwischen dem Schneckengang 12 der Schnecke 10 und einer Ebene (yz Ebene bei x = j) der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beim nächsten Start an der Position x₀ des Dosierschritts eingeklemmt werden, ist es erforderlich, einen Bereich von der Ebene der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 bis zum hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, wenn dieses sich bis zu einer Ebene (yz Ebene bei x = j + h) vermindert um eine Strecke h in Richtung der x-Achse bewegt hat, zu berücksichtigen, wie dies in 26 dargestellt ist. Hierin bezeichnet λ₀' die Drehphase der Schnecke am Schnittpunkt zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Ebene (yz Ebene bei x = j + h), in der sich das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in einem Abstand h in Richtung der x-Achse von der Ebene (yz Ebene, für die x = j gilt) von der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 befindet. Hierin gibt g'(λ₀') der Gleichung (15) zum Zeitpunkt, zu dem λ = λ₀' ist, die Koordinaten des Schnittpunktes zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und einer Ebene (yz Ebene, für die x = j + h gilt) vermindert um einen Abstand h in Richtung der x-Achse von der Ebene (yz Ebene, für die x = j gilt) der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 an der nächsten Startposition x₀ des Dosierschritts wieder. Die nachfolgende Gleichung (22) ist aus der Gleichung (20) gewonnen worden.
Dementsprechend gibt Gleichung (23) den Bereich der Drehphase λ' der Schnecke 10 wieder, an der die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während eines Nachdruckhalteschritts eingeklemmt werden.
Es wird somit möglich, auf der Basis des Bereichs von λ' zu bestimmen, wie das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders passiert. Nachfolgende Gleichung (24) ist unter Berücksichtigung des Bereichs von λ' als η gewonnen worden.
27 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Projektion eines vorhergesagten Werts an der Position (x = x₁) der Beendigung eines Dosierschritts auf die yz Ebene, für die x = y gilt, für den Bereich für den die Möglichkeit besteht, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Um hier zu erkennen, ob es eine Möglichkeit gibt, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial eingeklemmt wird, ist es ausreichend, eine Stelle des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, passiert, wie dies in 27 dargestellt ist, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, zu projizieren und zu prüfen, ob oder ob nicht die Projektion (projizierte Stelle des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10) die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappt, so dass d ≤ s ≤ e ist.
(7) Wenn 2π ≤ η
28 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Stelle, an der das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 der yz Ebene, für die x = j gilt, folgt, während sich die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts zurückbewegt in einem Fall, in dem η die Bedingung 2π ≤ η erfüllt (wie oben beschrieben), bezeichnet η einen Bereich der Drehphase λ' der Schnecke 10, an der Kunststoffpellets zwischen der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10) eingeklemmt werden können. Der mit dem Bezugszeichen 190 bezeichnete, in 28 schräg schraffierte Bereich ist ein Bereich, in dem sich ein Bereich (η) von λ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappen.
28 stellt eine Projektion der Stelle des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 dar, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, passiert, auf die yz Ebene, für die x = j gilt.
In diesem Fall bewegt sich die Schnecke 10 eine Strecke, die gleich oder größer als eine Steigung des Schneckengangs 12 ist, zurück und folglich passiert das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite notwendigerweise die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20. Ein Spritzgießen, bei dem sich die Schnecke 10 um die Strecke einer (1) Steigung oder mehr im Nachdruckhalteschritt zurückbewegt, erfordert eine geringere Präzision als ein Präzisionsspritzgießen, das durch Blockieren einer Nachdruckhaltereduktion beeinflusst wird, die durch Einklemmen von Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14a der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 im Nachdruckhalteschritt bewirkt wird. Als Folge hiervon ist es für ein solches Spritzgießen nicht erforderlich, die Funktion des Vermeidens eines Einklemmens von Kunststoffmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung in der Spritzgießmaschine anzuwenden.
(8) Wenn 2π – (e – d) ≤ η ≤ 2π
29A bis 29D sind jeweils Darstellungen zur Erläuterung der Stelle, der das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 auf der yz Ebene, für die x = j gilt, folgt, wenn sich die Schnecke 10 während des Druckhalteschritts zurückbewegt, für einen Fall, in dem η die Bedingung 2π – (e – d) ≤ η ≤ 2π erfüllt. Der durch das Bezugszeichen 192 bezeichnete, in 29A bis 29D schräg schraffiert dargestellte Bereich ist ein Teil, in dem sich ein Bereich (η) von λ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappen. 29A bis 29D zeigen Projektionen der Stelle des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die bei x = j + h gilt, passieren, auf die yz Ebene, für die x = j gilt. Die Projektionen können auf der Basis der Lagebeziehungen von g'(λ₄) und g'(λ₀') in vier Bereiche unterteilt werden, die in 29A bis 29D dargestellt sind. In allen Fällen wurde gefunden, dass eine Möglichkeit besteht, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während der Bewegung der Schnecke 10 aus der Position x₄ (Position der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts) bis zur Position x₀ (Startposition für den Dosierschritt des nächsten Spritzvorgangs) eingeklemmt wird. Es ist ebenfalls festgestellt worden, dass der mit dem Bezugszeichen 192 bezeichnete Bereich – das ist der Abschnitt, in dem die Überlappung zwischen dem Bereich (η) von λ' und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 am geringsten wird, wenn g'(λ₄) und g'(λ₀') sich in der in 29A dargestellten Lagebeziehung befinden. Es ist ferner festgestellt worden, dass im Fall der Lagebeziehung nach 29B bis 29D eine Steuerung vorgenommen werden kann, um so den mit dem Bezugszeichen 192 benannten Bereich so klein wie möglich dadurch zu halten – das ist der Bereich der Überlappung zwischen dem Bereich (η) und λ' und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 –, dass bewirkt wird, dass die Schnecke 10 bis zu der in 29E oder 29F gezeigten Position gedreht wird. Ein Beispiel eines speziellen Verfahrens zur Steuerung der Drehung der Schnecke 10 wird an späterer Stelle für die vierte Ausführungsform beschrieben.
(9) Wenn 0 ≤ η ≤ 2π – (e – d)
30A und 30B sind Darstellungen, die die Stelle wiedergeben, der das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der yz Ebene, für die x = j gilt, beim Zurückbewegen der Schnecke 10 im Nachdruckhalteschritt folgt, und zwar in dem Fall, in dem η die Bedingung 0 ≤ η ≤ 2π – (e – d) erfüllt.
30A ist eine Darstellung, die einen Zustand vor einem Vermeidungsvorgang zeigt und 30B ist eine Darstellung, die einen Zustand nach einem Vermeidungsvorgang darstellt. Der in 30A mit dem Bezugszeichen 194 versehene schräg schraffierte Bereich ist ein Abschnitt, in dem sich ein Bereich (η) von λ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überlappen. 30A zeigt eine Projektion der Stelle bzw. des Ortes des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die bzw. der die yz Ebene, für die x = j gilt, und die xz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt. 30A lässt erkennen, dass es eine Möglichkeit gibt, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während der Bewegung der Schnecke 10 aus der Position x₄ (Position, an der die Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts am weitesten vorbewegt wurde) bis zur Position x₀, Startposition für den Dosierschritt des nächsten Spritzvorgangs) eingeklemmt werden kann.
30B zeigt jedoch, dass eine Steuerung durch Drehung der Schnecke 10 auf solche Weise vorgenommen werden kann, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert.
In 2 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem die Steuerung in der Weise ausgeführt wird, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Nachdruckhalteschritts deshalb nicht passiert, weil die Schnecke 10 veranlasst wird, an einer früheren Stufe vor dem Nachdruckhalteschritt gedreht zu werden, in einem Fall, bei dem sonst die Möglichkeit besteht, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Ein Beispiel für ein spezielles Verfahren zur Steuerung der Drehung der Schnecke 10 wird im nachfolgenden 4. Ausführungsbeispiel erläutert werden.
Eine Unterscheidung der Position von g'(λ₄) und g'(λ₀') wird ferner nachfolgend in unterschiedliche Fälle (7) bis (12) eingeteilt. Wenn λ eine der Bedingungen (7) bis (12) erfüllt, besteht die Möglichkeit, dass die Schneckengangoberseite 14 der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen der Schneckengangoberseite 14 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 eingeklemmt wird.

(7) Wenn cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(λ₀' + c₁) in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, dann nimmt η den in 3 dargestellten Wert an. 31 ist eine Darstellung zur Erläuterung, dass g'(λ₀'), projiziert auf die yz Ebene, für die x = j gilt, ein Fall von (7) ist, für den cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(λ₀' + c₁) erfüllt ist.
(8) Wenn cose ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(λ₄ + c₁) in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, dann nimmt η den in 33 dargestellten Wert an. 33 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Instanz, an der g'(λ₀) projiziert auf die yz Ebene, für die x = j gilt, der Bedingung (8) entspricht, bei der cose ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd und 0 ≤ sin(λ₄ + c₁).
(9) Wenn cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd, 0 ≤ sin(λ₀' + c₁), 0 ≤ sin(λ₄ + c₁) in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, nimmt η den in 35 dargestellten Wert an. 35 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, für den g'(λ₀) und g'(λ₄) projiziert auf die yz Ebene, für die x = j gilt, der Bedingung (9) entspricht, für die cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd, 0 ≤ sin(λ₀ + c₁) und 0 ≤ sin(λ₄ + c₁) ist.
(10) Wenn cos(λ₀' + c₁) ≤ cose und cosd ≤ cos(λ₄ + c₁) in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, nimmt η den in 37 angegebenen Wert an. 37 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, für den g'(λ₀') und g'(λ₄) projiziert auf die yz Ebene, für die x = j gilt, der Bedingung (10) entspricht, wo cos(λ₀' + c₁) ≤ cose und cosd ≤ cos(λ₄ + c₁).
(11) Wenn cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cosd, sin(λ₀' + c₁) ≤ 0 und cosd ≤ cos(λ₄ + c₁) in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10, die die yz Ebene, für die gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, nimmt η den in 39 dargestellten Wert an. 39 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, für den g'(λ₀') und g'(λ₄) projiziert auf die Ebene, für die x = j gilt, der Bedingung (11) entspricht, für die cose ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cosd, sin(λ₀' + c₁) ≤ 0 und cosd ≤ cos(λ₄ + c₁) erfüllt ist.
(12) Wenn cose ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd, sin(λ₄ + c₁) ≤ 0, cos(λ₀' + c₁) ≤ cose in einer Projektion des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, auf die yz Ebene, für die x = j gilt, passiert, nimmt η den in 41 dargestellten Wert an. 41 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Falls, für den g'(λ₀') und g'(λ₄) projiziert auf die yz Ebene, für die x = j gilt, der Bedingung (12) entspricht, für die cose ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cosd, sin(λ₄ + c₁) ≤ 0 und cos(λ₀' + c₁) ≤ cose erfüllt ist.

Im Fall (8) und wenn eine der Bedingungen (7) bis (12) im Fall (9) erfüllt sind, besteht eine Möglichkeit, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. In diesem Fall wird eine Geschwindigkeitssteuerung in einem Zeitintervall x = x₄ bis x₀ des Nachdruckhalteschritts durchgeführt. Hierin verdeutlichen die nachfolgend beschriebenen Beispiele Geschwindigkeitssteuerungen (c) und (d) der Schnecke während des Nachdruckhalteschritts für einen solchen Fall. Die Gleichungen für die Schneckenganggestalt für jede Spezifikationsnummer der Schnecke 10 in der Spritzgießmaschine sind als Datensatz in einer Datenbank gespeichert, derart, dass bei einem Austausch der Schnecke 10 gegen eine mit einer anderen Gestalt die Spezifikationsnummer der Austauschschnecke 10 aus der Datenbank ausgelesen werden kann.
(c) Geschwindigkeitssteuerung der Schneckenwelle 10 im Nachdruckhalteschritt (konstante Geschwindigkeit).
Die Geschwindigkeitssteuerung der Schneckenwelle 10 wird bei einer voreingestellten Geschwindigkeit V_c ausgeführt, nachdem die Schneckenwelle 10 die Position x₄ (Position der weitesten Vorbewegung der Schneckenwelle 10 während des Nachdruckhalteschritts) erreicht hat bis zum Ende des voreingestellten Nachdruckhalteschritts.
(d) Geschwindigkeitssteuerung der Schneckenwelle 10 während des Nachdruckhalteschritts (Berechnung der mittleren Geschwindigkeit).
Dies trifft auf Fälle zu, bei denen das Nachdruckhalten über mehrere Stufen voreingestellt wird. Für jeden Spritzvorgang sind die Positionen x₄ und x₀ für die Schneckenwelle 10 zusammen mit den Zeitpunkten t₄ und t₀, an denen diese Position x₄ und x₀ erreicht werden, für den Fall gespeichert, dass die Drucksteuerung derart ausgeführt wird, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, beim Zurückbewegen der Schnecke 10 während des Druckhalteschritts nicht passiert, und es werden die Mittelwerte X₄, X₀, T₄ und T₀ an diesen Positionen x₄ und x₀ der Schnecke und zu den Zeitpunkten t₄ und t₀, an denen diese Positionen erreicht werden, berechnet. Die Zeitpunkte t_d1, t_d2, t_d3, ..., t_dn der Umschaltung des Nachdruckhaltens an jeder Stufe für jeden Spritzgießvorgang und die Positionen x_d1, x_d2, x_d3, ..., x_dn der Schnecke 10 zu diesen Zeitpunkten werden gespeichert, und die Mittelwerte hiervon T_d1, T_d2, T_d3 ..., T_dn und X_d1, X_d2, X_d3, ..., X_dn berechnet.
Aus den Positionen x₃ bis zu x₄ der Schnecke 10 wird eine Geschwindigkeitssteuerung dieser Schnecke bei einer Geschwindigkeit V_d ausgeführt, die durch die nachfolgende Gleichung (25) gegeben ist. In einem Fall, in dem das Nachdruckhalten eine einzige Stufe oder Geschwindigkeit umfasst, ist die Berechnung vereinfacht. Dann kann die Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 bei einer Geschwindigkeit V_d, die sich aus der nachfolgenden Gleichung (26) ergibt, durchgeführt werden, die eine Startposition für das Nachdruckhalten und eine Endposition für das Nachdruckhalten verbindet. Auch können willkürliche Messpunkte in dem Intervall x = x₄ bis x₀ voreingestellt werden anstelle einer Umschaltposition für das Nachdruckhalten, die für jede Stufe einzeln eingestellt wird, so dass die Geschwindigkeit durch Aufzeichnen der Zeitpunkte, an denen diese Messpunkte passiert werden, berechnet werden kann. Solange das Ergebnis eines Spritzvorgangs noch nicht erzielt worden ist, für den die Drucksteuerung derart ausgeführt wird, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die yz Ebene, für die x = j gilt, und die yz Ebene, für die x = j + h gilt, im Druckhalteschritt nicht passiert, wird vom Start des kontinuierlichen Spritzgießens eine Geschwindigkeitssteuerung (konstante Geschwindigkeit) der Schnecke 10 im oben vorgeschlagenen Nachdruckhalteschritt (c) ausgeführt.
4. Ausführungsform
Wie bei der oben beschriebenen 3. Ausführungsform wird die Position der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel und einer axialen Position in der Vor- und Rückwärtsrichtung hiervon gegenüber der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 durch Wiedergeben in der Form von Gleichungen der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Gestalt der Öffnungshinterkante der rechteckigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial unterschieden.
(10) Wenn 2π ≤ η
Das Spritzgießen, in dem die Schnecke 10 über einen Weg von einer Steigung (Abstand der Schneckengänge) oder mehr im Nachdruckhalteschritt zurückbewegt wird, erfordert eine geringere Präzision als in der oben beschriebenen 3. Ausführungsform. Folglich ist es nicht erforderlich, für einen solchen Spritzgießvorgang die Funktion des Verhinderns eines Einklemmens von Kunststoffmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung in der Spritzgießmaschine anzuwenden.
(11) Wenn η die Bedingung 2π – (e – d) ≤ η ≤ 2π erfüllt
Wie bereits oben für die 3. Ausführungsform beschrieben, gibt es vier denkbare Fälle der 29A bis 29D auf der Basis der Beziehung der Lage von g'(λ₄) und g'(λ₀'). Es wurde auch festgestellt, dass der mit dem Bezugszeichen 192 versehene Bereich – das ist der Abschnitt einer Überlappung zwischen dem Bereich (η) von λ' und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 – einen Minimalwert annimmt, wenn g'(λ₄) und g'(λ₀') sich in der in 29 dargestellten Lage zueinander befinden und folglich die Dreh(winkel)steuerung der Schnecke 10 nicht ausgeführt wird. Im Falle der 29B bis 29D kann die Steuerung auf solche Weise ausgeführt werden, dass der mit dem Bezugszeichen 192 versehene Bereich, der ein Abschnitt ist, in dem der Bereich (η) von λ' und die Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 einander überlappen, einen Minimalwert annimmt, indem veranlasst wird, dass sich die Schnecke 10 bis zu dem in der 29E oder 29F dargestellten Zustand gedreht hat. Bei den Lagebeziehungen von g'(λ₄) und g'(λ₀'), dargestellt in 29, sind die Bedingungen cose ≤ cos(λ₄ + c₁) ≤ cos(λ₀' + c₁) ≤ cosd, 0 ≤ sin(λ₀' + c₁), und 0 ≤ sin(λ₄ + c₁) und folglich wird die Dreh(winkel)steuerung der Schnecke 10 ausgeführt, wenn das zuvor Beschriebene nicht erfüllt ist. Hinsichtlich der Richtung, in der die Schnecke 10 um ihre Mittelachse gedreht wird, und des Betrags der Drehung der Schnecke 10 wird der kleinstmögliche Betrag für die Drehung gewählt aus einerseits dem Betrag der Drehung, um den die Schnecke 10 in Normalrichtung oder in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, so dass cos(λ₀' + c₁) = cosd und sin(λ₀' + c₁) = sind erfüllt ist, dargestellt in 29E, und aus andererseits dem Betrag der Drehung, um den die Schnecke in Normalrichtung oder entgegengesetzter Richtung gedreht wird, so dass cos(λ₄ + c₁) = cose und sin(λ₄ + c₁) = sine erfüllt sind, dargestellt in 29F, gedreht wird.
(12) Wenn 0 ≤ η ≤ 2π – (e – d)
In einem Fall, der einem der Fälle (7) bis (12) in (9) der oben beschriebenen 3. Ausführungsform entspricht, wird die Steuerung dadurch ausgeführt, dass die Schnecke 10 gedreht wird, während sie sich aus der Position x₁ (Position, an der die Schnecke 10 einen Dosierschritt für geschmolzenen Kunststoff beendet und das Drehen beendet) bis zu einer Position x₄ (Position, an die die Schnecke 10 im Druckhalteschritt am weitesten vorbewegt worden ist), so dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert.
Beispiele von solchen Vermeidungsvorgängen, damit das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 überhaupt nicht passiert, sind für die oben beschriebenen Bedingungen (7) bis (12), in 32 (für die Bedingung (7)), 34 (für die Bedingung (8)), 36 (für die Bedingung (9)), 38 (für die Bedingung (10)), 40 (für die Bedingung (11)) und 42 (für die Bedingung (12)) dargestellt. Bezüglich der Richtung, in die die Schnecke 10 um ihre Mittelachse gedreht wird, und des Betrages der Drehung der Schnecke zu diesem Zeitpunkt wird der kleinste Wert gewählt aus einerseits einem Betrag für die Drehung, durch den die Schnecke veranlasst wird, eine normale Drehung durchzuführen (Drehung in der yz Ebene in entgegengesetzter Richtung), so dass cos(λ₀' + c₁) = cosd und sin(λ₀' + c₁) = sind, und aus andererseits einem Betrag für die Drehung, durch den die Schnecke 10 veranlasst wird, eine Drehung in entgegengesetzter Richtung (Drehung in der yz Ebene in normaler Richtung) auszuführen, so dass cos(λ₄ + c₁) = cose und sin(λ₄ + c₁) = sine erfüllt sind.
In einem Fall, der keine der Bedingungen (7) bis (12) in (9) erfüllt, passiert die Schneckengangoberseite der Schnecke 10 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 nicht, und folglich wird keine Drehsteuerung nach Beendigung des Dosierschritts vorgenommen. Die Gleichungen für die Gestalt des Schneckengangs für jede Spezifikationsnummer der Schnecke 10 in der Spritzgießmaschine sind in der Form von Datensätzen in einer Datenbank gespeichert, so dass nach einem Austausch von Schnecken unterschiedlicher Form und Gestalt die Spezifikationsnummer der Austauschschnecke aus der Datenbank ausgelesen wird. Mit dem Bezugszeichen 196 (in 32), dem Bezugszeichen 198 (in 34), dem Bezugszeichen 200 (in 36), dem Bezugszeichen 202 (in 38), dem Bezugszeichen 204 (in 40) und dem Bezugszeichen 206 (in 42) sind die Abschnitte der Überlappung zwischen der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem Rotationsphasenbereich (η) von λ' der Schnecke 20 bezeichnet, an denen eine Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 eingeklemmt werden.
5. Ausführungsform
Als nächstes folgt eine Erläuterung eines Verfahrens zum Justieren bzw. Einstellen des Drehwinkels der Schnecke 10 oder zur Entscheidung für eine Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 über den ganzen Nachdruckhalteschritt, wobei das Verfahren eine Kombination ist aus: dem Verfahren zum Einstellen des Drehwinkels der Schnecke 10 oder der Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10, wie sie für die 1. Ausführungsform und die 2. Ausführungsform weiter oben beschrieben wurde, worin die Position des vorderen Endes 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 an einem Drehwinkel und die Position in Vorwärtsbewegungsrichtung und Rückwärtsbewegungsrichtung gegenüber der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 voneinander unterschieden werden durch Wiedergeben, in der Form von Gleichungen, der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 sowie der Gestalt der Öffnungsvorderkante der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial, und dem Verfahren zum Einstellen des Drehwinkels der Schnecke 10 oder für die Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10, wie sie oben für die 3. Ausführungsform und die 4. Ausführungsform beschrieben wurde, worin die Position des hinteren Endes 14r der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel und die Position in Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsrichtung hiervon gegenüber der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 voneinander unterschieden werden durch Wiedergeben in der Form von Gleichungen der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 sowie der Gestalt der rechteckförmigen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial.
Wenn als Ergebnis der Ermittlung, wie das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel und einer Position in der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsrichtung davon gegenüber der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 positioniert ist, entsprechend dem anhand der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Verfahren festgestellt worden ist, dass eine Einstellung des Drehwinkels der Schnecke 10 erforderlich ist, dann wird der Einstellungswinkel auf den Wert α voreingestellt.
Wenn als Ergebnis der Bestimmung, wie das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel und einer Position in der Vorwärts- und Zurückbewegungsrichtung davon gegenüber der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 positioniert ist, entsprechend dem anhand der 3. Ausführungsform und der 4. Ausführungsform beschriebenen Verfahren festgestellt worden ist, dass es erforderlich ist, den Drehwinkel der Schnecke 10 zu justieren, dann wird der Einstellwinkel auf den Wert β voreingestellt. Hier gibt es vier nachfolgend aufgeführte Fälle zum Zeitpunkt x = x₁, für die der Dosiervorgang abgeschlossen ist.
<1>
Im Nachdruckhalteschritt besteht keine Möglichkeit, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite verursacht, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f und der Schneckengangoberseite und der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorwärtsbewegens der Schnecke eingeklemmt wird. Auch besteht keine Möglichkeit, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird.
<2>
Im Nachdruckhalteschritt besteht die Möglichkeit, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke eingeklemmt wird, aber es besteht keine Möglichkeit, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird.
<3>
Im Nachdruckhalteschritt besteht keine Möglichkeit, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke eingeklemmt wird, aber es besteht eine Möglichkeit, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird.
<4>
Im Nachdruckhalteschritt besteht die Möglichkeit, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke eingeklemmt wird. Ferner besteht hier die Möglichkeit, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 verursacht, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird.
Die oben angegebenen Fälle <1>, <2>, <3>, <4> werden wie nachfolgend beschrieben behandelt. In Abhängigkeit von den Besonderheiten des Spritzgießens wird die Betonung darauf gelegt, dass verhindert wird, dass das vordere Ende 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke passiert, oder darauf gelegt, dass verhindert wird, dass das hintere Ende 14r des Schneckengangs 12 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke passiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Betonung darauf gelegt ist, dass verhindert wird, dass das hintere Ende 14r der Oberseite des Schneckengangs 12 die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke passiert.
Im oben beschriebenen Fall <1> muss keine Einstellung des Drehwinkels der Schnecke 10 vorgenommen werden oder es muss keine Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke ausgeführt werden, und zwar während des ganzen Nachdruckhalteschritts.
Im oben beschriebenen Fall <2> wird keine Einstellung des Drehwinkels der Schnecke 10 mit dem Ziel zu verhindern durchgeführt, dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirken können sollte, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird.
Eine Geschwindigkeitssteuerung der Schnecke 10 der 1. Ausführungsform wird in einem solchen Fall eingesetzt, in dem die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während einer Vorbewegung der Schnecke eingeklemmt wird.
Im zuvor beschriebenen Fall <3> wird der Drehwinkel der Schnecke 10 nachgestellt (mit dem Stellbetrag β), so dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 nicht bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird. Auf der Basis der Gleichung (27), die die Gleichung (2) und die Gleichung (6) verwendet, sowie der Gleichung (28), die die Gleichung (2), die Gleichung (7) und die Gleichung (9) der 1. Ausführungsform einsetzt, wird erneut bestimmt, ob die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke im Nachdruckhalteschritt eingeklemmt wird. Wenn ermittelt wurde, dass es eine solche Möglichkeit gibt, dann wird die Geschwindigkeitssteuerung für die Schnecke 10 der 1. Ausführungsform eingesetzt.
Im zuvor beschriebenen Fall <4> wird der Drehwinkel der Schnecke 10 nachgestellt (mit dem Stellbetrag β), so dass das hintere Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 nicht verursacht, dass Kunststoff zwischen dem hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Zurückbewegens der Schnecke eingeklemmt wird oder zu einer Verstopfung führt. Auf der Basis der Gleichung (27), die die Gleichung (2) und die Gleichung (6) verwendet, sowie der Gleichung (28), die die Gleichung (2), die Gleichung (7) und die Gleichung (9) der 1. Ausführungsform einsetzt, wird erneut bestimmt, ob die Möglichkeit besteht, dass das vordere Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 bewirkt, dass Kunststoff zwischen dem vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 während des Vorbewegens der Schnecke im Nachdruckhalteschritt eingeklemmt wird. Wenn ermittelt wurde, dass es eine solche Möglichkeit gibt, dann wird die Geschwindigkeitssteuerung für die Schnecke 10 der 1. Ausführungsform eingesetzt.
Bei der oben beschriebenen 1 Ausführungsform bis 5. Ausführungsform ist die Gestalt bzw. die Form der im Zylinder 20 vorgesehenen Aufgabeöffnung 26 für Spritzgießmaterial rechteckförmig. Als nächstes wird eine 6. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, in der die Gestalt der im Zylinder 20 vorgesehenen Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial kreisförmig ist.
6. Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in der die Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 kreisförmig ist.
43 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante einer kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20. Ein Füllblock 24 ist auf der hinteren Außenfläche des Zylinders 20 befestigt. Die Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial, die eine kreisförmige Form hat, reicht durch den Schneckenzylinder 20 und den Füllblock 24 und steht mit dem Innenraum (Schneckenwellenbohrung) des Zylinders 20 mit der Schneckenwelle in Verbindung. Die Schnecke 10 mit dem Schneckengang 12 ist in der Schneckenbohrung des Zylinders 20 derart vorgesehen, dass sich die Schnecke 20 um die Mittelachse 16 drehen und in Richtung der Mittelachse 16 bewegen kann (Richtung nach vorn und nach hinten). Ein nicht dargestellter Fülltrichter für die Zufuhr von Kunststoffpellets ist oberhalb des Füllblocks 24 vorgesehen. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Düse. Somit kann der geschmolzene Kunststoff durch die Düse 22 in eine nicht dargestellte Spritzgussform bzw. ein (Spritz)Werkzeug eingespritzt werden. Die Ermittlung der Position der Schnecke 20 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ebenso wie die Bestimmung des Drehwinkels bzw. der Drehstellung der Schnecke 10 sind wohlbekannte Merkmale auf dem technischen Gebiet der Spritzgießmaschinen und deshalb ist deren Erläuterung fortgelassen.
In 43 bezeichnet das Bezugszeichen 206 eine vergrößerte Teildarstellung zur Verdeutlichung des Orts, an dem die Schneckenbohrung des Spritzzylinders 20 mit der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 im Füllblock 24 für das Spritzgießmaterial und in dem Zylinder 20 in Verbindung steht, bezeichnet das Bezugszeichen 208 eine Darstellung der Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial mit Blick von oberhalb der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial. Das Bezugszeichen 210 in der Figur bezeichnet eine Stelle, an der die Möglichkeit besteht, dass Kunststoffpellets zwischen dem vorderen Ende 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 bei der Vorbewegung der Schnecke 20 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Das Bezugszeichen 212 bezeichnet eine Darstellung zur Erläuterung einer Bauform des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10. Das Bezugszeichen 214 in der Figur benennt eine Form der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und das Bezugszeichen 216 bezeichnet einen Typ des vorderen Endes 14f der Oberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10.
Wie in 43 dargestellt, wird die Position des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 bei einem Drehwinkel (Winkelstellung) und einer Position in Richtung des Vor- und Zurückbewegens gegenüber der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 unterschieden durch Wiedergeben in der Form von Gleichungen für die Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 ebenso wie für die Gestalt (kreisförmige Gestalt) der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20.
44 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Art und Weise, wie der Ort des vorderen Endes 14f der Oberseite des Schneckengangs der Schnecke 10 und der Öffnungsvorderkante der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für das Spritzgießmaterial des Zylinders 20 in der Form von Gleichungen wiedergegeben wird.
Die xyz Koordinaten werden, wie in 44 dargestellt, als erstes eingerichtet. Die y Achse und die z Achse werden auf solche Weise festgelegt, dass die Mittelachse 16 der Schneckenwelle 10 auf der x-Achse liegt. Hier ist R die Strecke von der x-Achse bis zur Oberseite 14 des Schneckengangs 12 der Schneckenwelle 10. Der Koordinatenursprung der xyz Koordinaten wird in der Weise bestimmt, dass der Startpunkt der Wendellinie (Schneckengangwendel) am vorderen Ende 14f der Schneckengangoberseite gangoberseite der Schnecke 10 x = 0, y = R, z = 0 für den Zustand liegt, in dem sich die Schnecke 10 in einer am weitesten vorbewegten Stellung befindet. Für diesen Fall kann die Gleichung für die Wendellinie des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der Form der nachfolgenden Gleichung (29) wiedergegeben werden. Die Drehphase θ der Schnecke 10 wird auf (0 ≤ θ ≤ 2nπ) gesetzt, worin n eine natürliche Zahl ist.
Zusätzlich werden hier eine Strecke X für das Zurückbewegen aus der am weitesten vorbewegten Stellung der Schnecke 10 und ein Drehwinkel c hinzuaddiert. Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird die am weitesten vorbewegte Stellung der Schnecke als Koordinatenursprung verwendet, so dass sich die Schnecke 10 nur zurückbewegen kann und somit X < 0 ist. Die normale Drehrichtung der Schnecke 10 ist – betrachtet von der Spritzgießöffnung aus – die im Uhrzeigersinn und verläuft in entgegengesetzter Drehrichtung in der yz Ebene, weshalb c < 0 ist. Die Gleichung für die schraubenförmige Wendellinie des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der Position X der vollständigen Rückbewegung bzw. am Rückhubende und beim Drehwinkel c ist durch die nachfolgende Gleichung (30) gegeben.
Die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 ist in der Form einer mathematischen Gleichung folgendermaßen wiedergegeben. Der Ursprung ist identisch vorgegeben mit dem Ursprung O in den xyz Koordinaten, an dem die Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 in der Form einer Gleichung wiedergegeben ist. Die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 kann durch die nachfolgende Gleichung (31) beschrieben werden, indem der Mittelpunkt der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial als x = p und y = 0 und der Radius als q genommen werden. (x – p)² + y² = q² (p ≤ x ≤ p + q, 0 ≤ z) (31)
Die Position des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 kann bestimmt werden durch Berechnen von θ, das die Gleichung (30) und die Gleichung (31) für einen Mittelwert X₃ an der Position x₃, an der die Schnecke 10 von Geschwindigkeitssteuerung auf Drucksteuerung im Spritzgießschritt umschaltet, und den Mittelwert X₄ an der Position x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 am Ende des Nachdruckhalteschritts erfüllt. Das Steuerungsverfahren für die Schnecke 10 nach der Bestimmung ist identisch mit dem für die 1. Ausführungsform und die 2. Ausführungsform, weshalb eine nähere Erläuterung fortgelassen wird.
7. Ausführungsform
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 kreisförmig ist, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
45 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 und der Öffnungshinterkante der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders 20. In 45 bezeichnet das Bezugszeichen 218 ein teilweise vergrößertes Bild zur Verdeutlichung der Stelle, an der die Schneckenbohrung des Zylinders 20 mit der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial, die in dem Füllblock 24 und dem Zylinder 20 vorgesehen sind, in Verbindung steht. Das Bezugszeichen 220 bezeichnet ein Bild der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial betrachtet von oberhalb der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial. Das Bezugszeichen 222 in dieser Figur bezeichnet einen Ort, an dem die Möglichkeit besteht, dass Kunststoff zwischen der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und dem hinteren Ende 14r der Oberseite bzw. oberen Fläche des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 während des Zurückbewegens der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts eingeklemmt wird. Das Bezugszeichen 224 benennt eine Darstellung zur Verdeutlichung einer Form eines hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10; das Bezugszeichen 226 in der Figur bezeichnet eine Form der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 und das Bezugszeichen 228 steht für eine Form des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10.
Wie es in 45 dargestellt ist, wird die Position des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 an einem Drehwinkel und einer Position in Richtung vorwärts und rückwärts gegenüber der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 durch Wiedergeben – in der Form von Gleichungen – der Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 ebenso wie der Gestalt (kreisförmige Gestalt) der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 ermittelt. Das Ermitteln der Position der Schnecke 10 in Richtung vorwärts und rückwärts ebenso wie die Bestimmung des Drehwinkels der Schnecke 10 sind auf dem hier vorliegenden technischen Gebiet allgemein bekannte Vorgänge und folglich wird deren nähere Beschreibung fortgelassen.
46 ist eine Darstellung zur Verdeutlichung der Art und Weise, wie der Ort des hinteren Endes 14r der reisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 in der Form von Gleichungen wiedergegeben wird.
Zunächst werden, wie dies in 45 gezeigt ist, die xyz Koordinaten eingerichtet. Die y-Achse und die z-Achse werden in der Weise festgelegt, dass die Mittelachse 16 der Schnecke 10 mit der x-Achse zusammenfällt. Hierin ist R die Strecke von der x-Achse bis zur Oberseite 14 des Schneckengangs 12 der Schnecke 10. Der Ursprung O der xy-Koordinaten wird in der Weise festgelegt, dass der Startpunkt der Wendellinie am hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 x = 0, y = R, z = 0 sich in einem Zustand befindet, in dem sich die Schnecke 10 in der am weitesten vorbewegten Stellung befindet. Die Breite der Oberseite 14 des Schneckengangs wird mit L festgelegt. In diesem Fall kann die Gleichung für den wendelförmigen Schneckengang am hinteren Ende 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke in der Form der nachfolgenden Gleichung (32) beschrieben werden. Hierin ist die Drehphase λ der Schnecke 10 so vorgegeben, dass 0 ≤ λ ≤ 2nπ erfüllt ist, mit n einer natürlichen Zahl.
Zusätzlich werden hier hinzuaddiert eine Strecke X für das Zurückbewegen aus der am weitesten vorbewegten Position der Schnecke 10 und ein Drehwinkel c. Wie oben beschrieben, wird die am weitesten vorbewegte Position der Schnecke als Ursprung verwendet, so dass sich die Schnecke 10 nur zurückbewegen kann und somit X < 0 ist. Die normale Drehrichtung der Schnecke 10 ist – betrachtet von der Spritzgießöffnung aus – im Uhrzeigersinn und verläuft in der yz Ebene in entgegengesetzter Drehrichtung, weshalb c < 0 ist. Die Gleichung für die schraubenförmige Wendellinie des vorderen Endes 14f der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 in der Position X der vollständigen Rückbewegung bzw. am Rückhubende und beim Drehwinkel c ist durch die nachfolgende Gleichung (33) gegeben.
Die Öffnungshinterkante der Aufgabenöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 wird in der Form einer mathematischen Gleichung folgendermaßen wiedergegeben. Der Ursprung wird identisch dem Ursprung O der xyz-Koordinaten vorgegeben, an dem die Gestalt des Schneckengangs 12 der Schnecke 10 in der Form einer Gleichung beschrieben ist. Die Öffnungshinterkante der Aufgabenöffnung 28 für Spritzgießmaterial des Zylinders 20 kann durch die nachfolgende Gleichung (34) wiedergegeben werden, die als Mittelpunkt der kreisförmigen Aufgabeöffnung 28 für Spritzgießmaterial x = p und y = 0 nimmt und als Radius q verwendet. (x – p)² + y² = q² (p – q ≤ x ≤ p, 0 ≤ z) (34)
Die Position des hinteren Endes 14r der Schneckengangoberseite der Schnecke 10 an der Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung 28 des Zylinders 20 für Spritzgießmaterial kann durch Errechnen von λ mit Hilfe der Gleichung (33) und der Gleichung (34) für die Position x₄ der weitesten Vorbewegung der Schnecke 10 während des Nachdruckhalteschritts und der nächsten Startposition x₀ eines Dosierschritts ermittelt werden. Das Steuerungsverfahren der Schnecke 10 nach der Ermittlung von λ ist identisch mit dem der 3. Ausführungsform und der 4. Ausführungsform, weshalb auf eine nähere Erläuterung hiervon verzichtet ist.

Claims

Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem wendelförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs; eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Einstellvorrichtung ausgebildet zum Durchführen, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung, einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) die Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders (20) beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, dadurch, dass die Drehung der Schneckenwelle (10) während eines dem Nachdruckhalteschritt vorausgehenden Arbeitsschritts bewirkt wird.
Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem wendelförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs; eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Zurückbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Einstellvorrichtung ausgebildet zum Durchführen, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung, einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) die Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial des Spritzgießzylinders (20) beim Zurückbewegen der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts nicht passiert, dadurch, dass die Drehung der Schneckenwelle (10) während eines dem Nachdruckhalteschritt vorausgehenden Arbeitsschritts bewirkt wird.
Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem wendelförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs; eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, und ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Zurückbewegen der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Einstellvorrichtung ausgebildet zum Durchführen einer Einstellung durch Festlegen, vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts, eines Einstellwerts für eine Position in Drehrichtung der Schneckenwelle (10) über den ganzen Nachdruckhalteschritt, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung und eines Drehwinkelwerts der Schnecke, zum Ausführen einer Einstellung auf eine Position, bei der der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungskante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial nicht passiert.
Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem wendelförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs, eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungsvorderkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Vorbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Steuerungsumschaltvorrichtung ausgebildet zum Umschalten der Vorwärtsbewegung der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts von einer Drucksteuerung auf eine Geschwindigkeitssteuerung aufgrund des Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung.
Spritzgießmaschine mit einem Zylinder (20), der eine Aufgabeöffnung (26, 28) für ein Spritzgießmaterial aufweist, einer Schneckenwelle (10) mit einem schraubenförmigen Schneckengang (12), die drehbar in dem Zylinder (20) vorgesehen und in ihm in axialer Richtung beweglich ist, einem Axialpositionsdetektor, der eine axiale Position der Schneckenwelle (10) in Axialrichtung ermittelt, und einem Drehpositionsdetektor, der eine Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) ermittelt, wobei die Spritzgießmaschine umfasst: eine Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12) ausgebildet zum Bestimmen einer Lagebeziehung zwischen dem Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) und der Aufgabeöffnung (26, 28) des Zylinders (20) für das Spritzgießmaterial auf der Basis der vom Axialpositionsdetektor gemessenen und gespeicherten Position der Schneckenwelle (10) in axialer Richtung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, die zuvor für einen dem aktuellen Spritzgießzyklus vorausgegangenen Spritzgießzyklus vorgegeben wurden, und einer vom Drehpositionsdetektor während des aktuellen Spritzgießzyklus gemessenen Drehwinkelposition der Schneckenwelle (10) zu Beginn des Einspritzvorgangs; eine Passierermittlungsvorrichtung ausgebildet für das Ermitteln, ob oder ob nicht der Schneckengang (12) der Schneckenwelle (10) eine Öffnungshinterkante der Aufgabeöffnung (26, 28) für das Spritzgießmaterial beim Zurückbewegen der Schneckenwelle (10) während eines Nachdruckhalteschritts passiert, auf der Basis eines Ermittlungsergebnisses der Ermittlungsvorrichtung für eine Position des Schneckengangs (12), das vor Beginn des Nachdruckhalteschritts und nach Beendigung eines Dosierschritts gewonnen wurde, und eine Steuerungsumschaltvorrichtung ausgebildet zum Umschalten des Zurückbewegens der Schneckenwelle (10) während des Nachdruckhalteschritts von einer Drucksteuerung zu einer Geschwindigkeitssteuerung aufgrund eines Ermittlungsergebnisses der Passierermittlungsvorrichtung.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1–5, die ferner umfasst: eine Vorrichtung ausgebildet zum Auslesen einer Gestalt eines Schneckengangs (12) aus einer Datenbank, in der die Gestalt des Schneckengangs (12) in Form von Gleichungen enthalten ist, ausschließlich aufgrund einer Eingabe einer Nummer für die Gestalt des Schneckengangs (12).