DE2519207C2

DE2519207C2 - Schaltungsanordnung zum Regeln der Schmelzetemperatur und des Spritzdrucks einer Kunststoff-Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE2519207C2
Application number: DE19752519207
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8000 München Gleixner
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE2519207A1

Description

astabiler Multivibrator, für die einstellbare Zeltdauer Δι aktiviert (Zeltpunkt t,; vgl. Flg. 2 und 3). Der auf diese Welse gesteuerte Integrationsbereich des Integriergliedes 4 1st In F1 g. 2 und 3 durch jeweils eine schraffierte Fläche veranschaulicht. Wie aus den Zeitdiagrammen nach Fig. 2 und 3 ferner ersichtlich lsi, ist der Integrationsbeginn zum Zeitpunkt ti sowie die Integrationsdauer ΔΙ in denjenigen Bereich der Sprltzgeschwindigkelts- und Spiitzdruckkennllnlen verlegt, in dem die Spritzgeschwindigkeit v_&, (Fig. 2) bzw. der Spritzdruck P₀, (F i g. 3) über einen weiten Bereich konstant ist. Hierdurch wird ein genaues, zuverlässiges Meßergebnis für den Viskositäts-Istwert ζ_&, erzielt, der durch das Signal am Ausgang des Integriergliedes 4 repräsentiert wird.

Zur Regelung der Viskosität des in einer Schneckenspritzgießmaschine plastifizlerten Kunststoffes wird das Vlskosltäts-Istwertsignal £_a, dem einen Eingang eines Vergleichsgliedes 7 zugeführt, das mit seinem anderen Eingang von einer nicht dargestellten Signalquelle mit dem Vlskositäts-Zollwert ζ_Μ/, beaufschlagt wird. Das am Ausgang des Vergleichsgliedes 7 geblliiete Differenzsignal Δζ = C₅₀I,- ζ,,, wird sowohl einem Iniegralregler 8 als auch einem Proportionalregler 9 zugeführt.

Die Relger 8 und 9 sind hinsichtlich ihres oberen und unteren Grenzbereichs einstellbar, um bestimmte, nachstehend noch näher aufzuführende Wirkungen zu erzielen. Das Ausgangssignal des Integralreglers 8 beeinflußt einen Temperatur-Regelkreis 10 für die Zylindertemperatur der Schneckenspritzgießmaschine in der Weise, daß das genannte Ausgangssignal dem Temperatur-Sollwert T₁₀,, des Regelkreises 10 überlagert bzw. aufaddiert wird. Das Ausgangssignal des Proportlonalreglers 9 ist In ähnlicher Weise der Steuergröße Ρ»// f^ur die Staudrucksteuerung der Schneckenspritzgießmaschine fiberlagert. Die Sollwerte T₃₀,, und P_M„ werden von nicht dargestellten Signalquellen erzeugt.

Durch die Einstellung des oberen und unteren Grenzwerts des Integralreglers 8 kann die Obergrenze für die gerade noch zulässige Erwärmung des plastifizlerten Kunststoffes bzw. die Untergrenze für eine gerade noch ausreichende Plastifizlerung eingestellt weiden. Dagegen lassen sich mit dem oberen und unteren Grenzwert des Proportionalreglers 9 die Grenzen für die minimale Materialförderung durch die Schnecke (obere Grenze) bzw. für das Zurückgehen der Schnecke bei gerade noch ausreichender Plastifizlerung (untere Grenze) einstellen. Darüber hinaus kann der Übertragungsfaktor des Proportionalreglers 9 in Abhängigkeit von dem verwendeten Kunststoff eingestellt werden.

Der Auswahl des jeweiligen Regelverhaltens für die Regler 9 und 10 Hegt die Überlegung zugrunde, daß fü. den Regler 9 ein proportionales Regelverhalten sehr gut geeignet Ist, um die außerordentlich raschen Änderungen des Staudrucks auszuregeln. Für den Regler 8 ist dagegen Infolge der sehr langsamen Änderungen der Zylindertemperatur und der erforderlichen höheren Regelgenaulgkelt ein Integralverhalten günstig.

Bei der schaltungstechnischen Verwirklichung der in Fig. I dargestellten Anordnung können die mit strichpunktierten Linien umrandeten Schaltungstelle Teile eines Prozeßrechners sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

wertes werden durch die hinterste und vorderste Stel-

Patentanspruch: lung der Schnecke der Spritzgießmaschine bestimmt, in

welcher eine Geschwindigkeitskorrektur der Schnecke

Schaltungsanordnung zum Regeln der Schmelz- mittels der Hydraulikvolumensteuerung noch möglich

temperatur und des Spritzdrucks einer Kunststoff- 5 1st.

Spritzgießmaschine, welche den plastlffelerten Durch die Bildung des Viskositäts-Istwertes aus dem

Kunststoff durch Längsverschieben einer Spritzgieß- Quotienten der Druck- und Geschwindigkeits-Istwerte

schnecke mit zeitlich veränderlichem Druck läßt sich Jedoch nur dann ein brauchbares IHePergebnls

und/oder Geschwindigkeit aus einem In Abhängig- erzielen, wenn ein solches Meßsignal einem Integralreg-

keit von einem Temperaturregler regelbar beheizten io Ier zugeführt wird. Für einen Proportionalregler läßt

Schneckenzylinder austrägt, mit folgenden Merkma- sich dagegen^ ein derartiges Meßsignal wegen seiner

|_en: erheblichen Änderungen und Änderungsgeschwlndig-

keiten nicht verwenden. Dies bedeutet, daß die

- Ein zur Bildung von momentanen Druck/Ge- bekannte Meßanordnung nicht verwendet werden kann, schwindigkeitsquotientensignalen vorgesehenes ts um den sich außerordentlich rasch ändernden Stau-Dlvidlerglied, das eingangsseitig mit Druck- und druck an der Spritzkopfmündung mittels eines hierfür Geschwindlgkeltsfühiera verbunden ist, gut geeigneten Proportionalreglers auszuregeln.

ein Integrierglied zum Glätten der zeitlichen Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber

Schwsskungen der Quotientensignale, darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähn-

- eins Steuereinrichtung zur Steuerung des 20 ten Art dahingehend weiterzubilden, daß das Meßsignal Beginns und der Dauer der Mittelwertbildung für den Viskositatswert sowohl für Integralregler als des Integriergliedes in Abhängigkeit von dem auch für Proportionalregler in gleicher Welse als Istwert Weg der Extruderschnecke, mit einem verwendbar ist, um auf diese Weise den Staudruck an Vergleichsglied, das mit einem Aufnehmer für der Spritzkopfmümiung und die Temperatur der Kunstden Weg der Extruderschnecke und mit einer 25 stoffschmerze gleichermaßen ausregeln zu können. Referenzsignalquelle verbunden 1st, Diese Aufgabe -ylrd erflndungsgetnäß durch die

- einem Temperaturregler und einem Druckregler, kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelost, welche dem Integrierglied nachgeschaltet sind. Eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird

anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

dadurch gekennzeichnet, daß das Integrier- 30 Flg. 1 ein BluL-kschaltbild einer Schattungsanord-

glled (4) an den Ausgang des Dividiergliedes (2) nung;

angeschlossen Ist, daß der Integrierte Wert (ζ_ω) des Fig. 2 ein Zeitdiagramm für den Verlauf der Spritz-

Quotientenslgnals (p/v)^ 'αϊ einem Vergleichsglied geschwindigkeit und des Spritzdrucks eines von einer

(7) mit einem Referenzwert (ζ^.) verglichen und der Schneckenspritzgleßmaschine ausgestoßenen plastlfi-

daraus resultierende Fehlerwert (AQ sowohl einem 35 zierten Kunststoffs, wobei die Spritzgeschwindigkeit in

Integralregler (S) als auch einem Proportionalregler einem weiten Bereich konstant gehalten wird und

(9) zugeführt wird, daß das Ausgangssignal des Ftg. 3 ein Diagramm ähnlich wie in Flg. 2, wobei

Integralreglers (8) dem dem Temperaturregler (10) jedoch der Spritzdruck in einem weiten Bereich

zugeführten Temperaturfehler (T₁^ bis Τ_ω) additiv konstant gehalten wird.

überlagert wird, und daß das Ausgangssignal des 40 Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung 1

Proportionalreglers (9) dem Sollwert (P₁₀,,) für den weist ein Dividierglied 2 auf, das mit seinem einen

Druckregler (U) additiv überlagert wird. Eingang an einen nicht näher dargestellten Druckaufnehmer für den Spritzdruck einer Kunststoff-Schnek-

kenspritzgleßmaschlne und mit seinem anderen

45 Eingang über ein Differenzlerglied 3 an einen nicht dargestellten Wegaufnehmer für den Schneckenvor-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord- schub der Kunststoff-Schneckenspritzgleßmaschine nung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine angeschlossen ist. Das Differenzlerglied 3 ermittelt die derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS der momentanen Spritzgeschwindigkeit \_HI entspre-34 613 bekannt. 50 chende Steigung des von dem Wegaufnehmer gellefer- Zum elektrischen Messen der Viskosität des plastlfl- ten momentanen Weg-Istwertsignals X₀,. In dem DWlzierten Kunststoffes am Spritzkopf einer Kunststoff- dierglled 2 wird der Quotient (p/v)_te aus den momenta-Spritzgießmaschinc ist es bekannt (DE-OS 23 34 613), nen Istwertsignalen des Spritzdrucks und der Spritzmittels geeigneter Aufnehmer die Strömungsgeschwln- geschwindigkeit gebildet und dem Signaleingang eines dlgkelt bzw. Spritzgeschwindigkeit ν_ω und den Strö- 55 Integriergliedes 4 zugeführt. Das Integrierglied 4 bildet mungsdruck bzw. den Spritzdruck p,„ zu erfassen und ober das Zeitintervall /It = I₂-ti hinweg den geometriden Quotienten sehen Mittelwert der Quotientensignale (p/v)_ä, am

Ausgang des Dividiergliedes 1. Zur Einstellung des

C = Pft/v_b/ Integrationsbeginns Ist das Integrierglied 4 über einen

60 Steuereingang mit einem Zeltglied 5 verbunden, das

zu bilden, wobei ζ der Wert der momentanen Viskosität wiederum von dem Ausgang eines Vergleichsgliedes 6

ist. Der Viskositäts-Istwert wird In einem Viskosltäts- gespeist wird. Das Vergleichsglied 6 1st einerseits mit

Regler mit einem Viskositäts-Sollwert verglichen, wobei dem nicht dargestellten Wegaufnehmer für den Schnek-

dle so ermittelte Regelabweichung Αζ Integriert wird kenvorschub und andererseits mit einer nicht darge-

und der Integrationswert eine Schmelztemperatursteue- 65 stellten, einstellbaren Referenzsignalquelle für den

rung für die Heizung und eine Hydfaullkvolumensteue- Weg-Sollwert X₁₀₁₁ verbunden und erzeugt an seinem

rung für die Schnecke der Spritzgießmaschine steuert. Ausgang das Differenzsignal Ax x^-x^- Sobald Ax

Die Integrationsgrenzen zur Bildung des Integrations- gleich Null 1st, wird das Zeltglied S, beispielsweise ein