AT527973A1 - Verfahren zum Bestimmen eines Parameters während eines Spritzgießvorganges und Spritzgießvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen eines Parameters während eines Spritzgießvorganges und Spritzgießvorrichtung

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AT527973A1
AT527973A1 ATA50114/2024A AT501142024A AT527973A1 AT 527973 A1 AT527973 A1 AT 527973A1 AT 501142024 A AT501142024 A AT 501142024A AT 527973 A1 AT527973 A1 AT 527973A1
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines Parameters während eines Spritzgießvorganges wird für den Spritzgießvorgang eine Spritzgießvorrichtung (1) verwendet, die wenigstens einen Kanal (4), der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, und wenigstens eine daran anschließende Nadelverschlussdüse (5), über die eine Formmasse (F) in eine Kavität (3) eines Formwerkzeuges (2) eingespritzt wird, aufweist. Eine Verschlussnadel (7) der Nadelverschlussdüse (5) wird mit Hilfe eines Elektromotors (6) positioniert, wodurch eine Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) eingestellt wird. Der Volumenstrom, mit dem die Formmasse (F) durch die Nadelverschlussdüse (5) strömt, wird eingestellt. Während des Spritzgießvorganges wird mit Hilfe einer Messeinrichtung (10) die an der Verschlussnadel (7) auftretende, mechanische Spannung, die aufgrund des Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse (F) an der Verschlussnadel (7) auftritt, ermittelt. Mit Hilfe einer Berechnungslogik wird anhand der ermittelten mechanischen Spannung sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) und des bekannten Volumenstroms der Formmasse (F) der Parameter bestimmt.

Description

Nadelverschlussdüse strömt, eingestellt wird.
Weiters betrifft die Erfindung eine Spritzgießvorrichtung.
Es ist bekannt, dass während eines Spritzgießvorganges auftretende, beispielsweise die Formmasse betreffende, Parameter sowohl Einfluss auf die Effektivität des Spritzgießvorganges als auch auf die mechanischen Eigenschaften der mittels des
Spritzgießvorganges hergestellten Formteile haben.
Viele dieser Parameter, wie der Volumenstrom, mit dem die Formmasse während dem Spritzgießvorgang in ein Formwerkzeug eingeleitet bzw. eingespritzt wird, können direkt vorgegeben bzw. eingestellt werden. Andere Parameter Jedoch ergeben sich aufgrund der getroffenen Voreinstellungen und der während des Spritzgießvorganges auftretenden Randbedingungen. Diese nicht direkt einstellbaren bzw. kontrollierbaren Parameter werden bei herkömmlichen Verfahren meist aufgrund bekannter Erfahrungswerte angenommen, was in der Regel vorangehende, aufwändige Versuchsreihen voraussetzt und nur eine (mehr oder weniger genaue) Annäherung liefert, oder unter Zuhilfenahme komplexer, computergenerierter Modelle berechnet, was ressourcenintensiv, fehleranfällig und oft nur auf sehr spezifische Anwendungs formen
beschränkt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem sich während eines Spritzgießvorganges auftretende Parameter auf einfache und möglichst genaue Weise bestimmen lassen. Ebenso soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, die es ermöglicht, während eines Spritzgießvorganges auftretende Parameter auf einfache und
möglichst genaue Weise zu bestimmen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, sowie mit einer
Vorrichtung, die die Merkmale von Anspruch 5 aufweist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass während des Spritzgießvorganges mit Hilfe einer Messeinrichtung, die an der Verschlussnadel aufgrund des Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse an der Verschlussnadel auftretende, mechanische
Spannung, ermittelt wird.
Insbesondere tritt während die Kavität gefüllt wird an der Verschlussnadel eine zuginduzierte Spannung (d.h. eine Zugspannung) auf, die entsteht, da die Formmasse an der Verschlussnadel vorbei und aus einer Düsenöffnung der
Nadelverschlussdüse hinaus in die Kavität strömt.
Sobald die Kavität vollständig angefüllt bzw. befüllt ist, übt die Formmasse aufgrund des Rückstaus in der Kavität einen (insbesondere dem Zug entgegengesetzten) Druck auf die Nadel aus, wodurch sich die an der Nadel auftretende Spannung
verändert. Insbesondere schlägt die an der Verschlussnadel
auftretende, mechanische Spannung um (von einer Zugspannung auf
eine Druckspannung).
Ebenso kann, während des Vorbeiströmens oder wenn die Kavität vollständig gefüllt ist, von der Formmasse auf die
Verschlussnadel eine Schubspannung ausgeübt werden.
Im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Parameter mit Hilfe einer Berechnungslogik und anhand der ermittelten mechanischen Spannung (oder Spannungen), sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse und dem bekannten
Volumenstrom der Formmasse bestimmt.
Vorzugsweise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als Parameter ein Parameter betreffend die Formmasse, nämlich die Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse fließenden Formmasse, bestimmt. Zur Bestimmung der Viskosität ist insbesondere die auf die Verschlussnadel ausgeübte Zugspannung maßgeblich, sodass in Kenntnis des Volumenstroms der Formmasse und der Innengeometrie der Düse die Viskosität kontinuierlich bestimmt werden kann, solange die Kavität gefüllt wird, ohne dass dafür komplexe Berechnungs- bzw. Simulationsmodelle
herangezogen werden müssen.
Besonders bevorzugt kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bestimmt werden, ob die Formmasse in die Kavität strömt oder nicht, d.h. ob die Kavität bzw. der Bereich der Kavität, in den die Formmasse mit Hilfe der Nadelverschlussdüse eingespritzt wird, vollständig angefüllt bzw. befüllt ist, oder noch nicht. Das Erreichen der vollständigen Befüllung kann insofern als Parameter betreffend die Formmasse angesehen werden, als die Formmasse, während die Kavität noch nicht vollständig befüllt ist, eine Strömungsgeschwindigkeit > 0 m/s und sobald die Kavität vollständig gefüllt ist, eine Strömungsgeschwindigkeit
von 0 m/s aufweist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
somit vorzugsweise bestimmt, ob die Formmasse (momentan) durch die Nadelverschlussdüse strömt oder nicht. Beim Strömen der Formmasse in die Kavität wirkt eine Zugspannung auf die Verschlussnadel und sobald die Kavität vollständig angefüllt bzw. befüllt ist, wird durch die in und aus der Kavität rückstauende Formmasse eine Druckspannung auf die Verschlussnadel (insbesondere auf deren Spitze) ausgeübt. Die Kavität ist somit während eines Spritzgießvorganges entweder
vollständig gefüllt oder noch nicht vollständig gefüllt.
Wie anhand der bekannten an der Verschlussnadel auftretenden Spannung, insbesondere der am Schaft der Verschlussnadel auftretenden Zug-, Druck- und/oder Schubspannung, und dem bekannten Volumenstrom der Formmasse bei gleichzeitig bekannter Innengeometrie der Nadelverschlussdüse, die Viskosität und/oder das Erreichen der maximalen Befüllung der Kavität ermittelt bzw. berechnet werden kann, liegt im Wissen eines Fachmannes auf dem Gebiet der Spritzgießtechnik, der ausreichend Kenntnisse in Rheologie, Strömungsmechanik und Materialwissenschaften besitzt,
und muss and dieser Stelle nicht weiter ausgeführt werden.
Der bzw. die Parameter des Spritzgießvorganges werden vorzugsweise kontinuierlich über die Dauer des Spritzgießvorganges bestimmt, sodass z.B. ein Verlauf der Viskosität der Formmasse überwacht werden kann und/oder festgestellt werden kann, zu welchem Zeitpunkt die Kavität
vollständig gefüllt ist.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens, bei der eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Nadelverschlussdüsen verwendet wird, können beispielsweise diese mehreren Nadelverschlussdüsen Jeweils in unterschiedliche Bereiche einer einzelnen Kavität münden. Wenn einer der Bereiche aufgefüllt ist, und die Formmasse aus diesem Bereich in andere Bereiche
eindringt, kann sich das beispielsweise durch eine ansteigende
Druckspannung an der Verschlussnadel der in den aufgefüllten
Bereich mündenden Nadelverschlussdüse bemerkbar machen.
Ebenso lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Kaskaden-Spritzgießvorgang einsetzen, indem die in der Kaskade nachgeschalteten Nadelverschlussdüsen erst geöffnet werden, wenn an den vorgeschalteten Nadelverschlussdüsen eine maximale Befüllung der Kavität bzw. des zugeordneten Bereiches der Kavität festgestellt wird (d.h. wenn der Rückstau der Formmasse in dem an die vorgeschaltete Nadelverschlussdüse angrenzenden Bereich bewirkt, dass die an der Verschlussnadel auftretende
Spannung von einer Zugspannung in eine Druckspannung umschlägt).
Besonders bevorzugt erfasst die Messeinrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren den elektrischen Strom und/oder die elektrische Spannung (bzw. dessen oder deren zeitliche Veränderung), der/die für den Antrieb des Elektromotors genutzt wird. Der Elektromotor ist insbesondere ein Servomotor oder ein Schrittmotor. Durch das Messen des elektrischen Stroms, der benötigt wird, um die Verschlussnadel in einer vorbestimmten Position zu halten (bzw. durch das Messen von Veränderungen im Stromverbrauch des Elektromotors), kann direkt auf die an der Verschlussnadel auftretende/n mechanische/n Spannung/en
rückgeschlossen werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass an der Verschlussnadel ein für Spannungsmessungen (insbesondere für die Messung von Längenänderungen) geeigneter Sensor angeordnet ist und die Messeinrichtung ein Signal des Sensors erfasst und daraus die an der Verschlussnadel auftretende Spannung ermittelt. Der Sensor ist insbesondere am Schaftanfang der Verschlussnadel angeordnet. Der Sensor kann z.B. ein DMSSensor sein, der einen oder mehrere DMS (Dehnmesstreifen) aufweist. In diesem Fall würde die Messeinrichtung bei einer
Veränderung der am Schaft der Verschlussnadel auftretenden
Verschlussnadel) geeigneter Sensor sein.
Die Erfindung betrifft auch eine Spritzgießvorrichtung die
Folgendes umfasst:
Ein Formwerkzeug mit wenigstens einer Kavität, wenigstens einem Kanal, der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, wenigstens einer an den Kanal anschließenden Nadelverschlussdüse zum Einspritzen einer Formmasse in die Kavität, und wenigstens einem Elektromotor zum Positionieren einer Verschlussnadel innerhalb der Nadelverschlussdüse. Durch das Positionieren, insbesondere das Hineinschieben und das Herausziehen der Verschlussnadel in das Innere der Nadelverschlussdüse, ist die Innengeometrie der Nadelverschlussdüse einstellbar. Insbesondere sind sowohl das durchströmbare Innenvolumen der Nadelverschlussdüse, als auch eine Querschnittsfläche eines zwischen einer Verschlussnadelspitze und einer Innenwand der Nadelverschlussdüse im Bereich einer Düsenöffnung gebildeten
Spaltes einstellbar.
Weiters umfasst die Spritzgießmaschine eine Plastifiziereinheit, mit der ein Volumenstrom der in das Formwerkzeug einleitbaren Formmasse einstellbar ist, sowie eine Logikeinheit mit einer
Berechnungslogik.
Weiters weist die Spritzgießvorrichtung eine Messeinrichtung
auf, die eingerichtet ist, um die an der Verschlussnadel
auftretende mechanische Spannung, die aufgrund des
Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse an der Verschlussnadel auftritt, zu ermitteln. Die Messeinrichtung kann dafür den Motorstrom (oder die Motorspannung) des Elektromotors erfassen, um daraus auf die Spannung, die an der Verschlussnadel (insbesondere an ihrem Schaft) wirkt, zurückzuschließen. Ebenso kann die Messeinrichtung einen Sensor aufweisen, der an der Verschlussnadel angeordnet ist und beispielsweise eine Längenänderung der Verschlussnadel erfasst, sodass in Kenntnis der Verschlussnadelgeometrie und der Materialeigenschaften der Verschlussnadel die an der Verschlussnadel auftretende Spannung
erfasst werden kann.
Erfindungsgemäß ist die Berechnungslogik dazu eingerichtet, anhand der ermittelten mechanischen Spannung sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse und des bekannten (eingestellten) Volumenstroms der Formmasse einen Parameter während eines Spritzgießvorganges (insbesondere die Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse fließenden Formmasse und/oder das Erreichen der vollständigen Befüllung der Kavität bzw. des Bereichs der Kavität, in den mit Hilfe der Nadelverschlussdüse
die Formmasse eingespritzt wird) zu bestimmen.
Die erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung und deren Logikeinheit sind insbesondere dafür geeignet bzw. vorgesehen, in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet zu werden. Insbesondere sind die Spritzgießvorrichtung und deren Logikeinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Es versteht sich daher, dass Merkmale, die nur zur Spritzgießvorrichtung beschrieben sind, auch in adäquater Weise
beim Verfahren verwirklicht werden können und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die angeschlossenen Zeichnungen, Es zeigt:
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung 1 in
einer stark vereinfachten, schematischen Darstellung.
Die erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung 1 weist ein Formwerkzeug 2 auf, in dem wenigstens eine Kavität 3 zur
Aufnahme von Formmasse F gebildet ist.
Weiters umfasst das Formwerkzeug 2 wenigstens einen Kanal 4, der
als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt sein kann.
An den Kanal 4 schließt wenigstens eine Nadelverschlussdüse 5
an, die zum Einspritzen der Formmasse F in die Kavität 3 dient.
Der Nadelverschlussdüse 5 ist ein Elektromotor 6 zugewiesen, mit Hilfe dessen eine Verschlussnadel 7 innerhalb der Nadelverschlussdüse 5 positioniert wird. Durch das Positionieren der Verschlussnadel 7 (insbesondere durch das Vor- und Zurückschieben der Verschlussnadel 7 in Richtung der Längserstreckung ihres Schaftes) ist eine Innengeometrie der
Nadelverschlussdüse 5 einstellbar.
Die Spritzgießvorrichtung 1 umfasst weiters eine Plastifiziereinheit 8 zum Einleiten der verflüssigten Formmasse F in das Formwerkzeug 2. Mit einer Steuerung 9 der Plastifiziereinheit 8 ist der Volumenstrom der einleitbaren
Formmasse F einstellbar.
Eine Messeinrichtung 10 der Spritzgießvorrichtung 1 ist dazu
eingerichtet, die an der Verschlussnadel 7 (insbesondere die am
Schaft der Verschlussnadel 7) auftretende mechanische Spannung
Verschlussnadel 7 (Scherspannung), und/oder
® des Rückstaus der Formmasse F bei vollständig befüllter Kavität 3 und des dadurch von der Formmasse F auf die Spitze der Verschlussnadel 7 ausgeübten Druckes (Druckspannung)
auf.
Die Messeinrichtung 10 kann beispielsweise den Motorstrom des
Elektromotors 6 bzw. die Änderung des Motorstroms über die Zeit erfassen und anhand dessen ermitteln welche Spannung/en auf die Verschlussnadel 7, die vom Elektromotor 6 in Position innerhalb
des Nadelverschlussventils 5 gehalten wird, wirkt/wirken.
An eine Logikeinheit 11 der erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung 1 werden nicht nur Informationen betreffend die durch die Messeinrichtung 10 ermittelte/n mechanische/n Spannung/en übermittelt, sondern auch die Position der Verschlussnadel 7 und somit Informationen betreffend die Innengeometrie des Nadelverschlussventiles 5. Weiters wird der Logikeinheit 11 von der Steuerung 9 der Plastifiziereinheit 8 die Information übermittelt, mit welchem Volumenstrom die
Formmasse F dem Formwerkzeug 2 zugeführt wird.
Mit Hilfe einer in der Logikeinheit 11 implementierten Berechnungslogik kann anhand dieser Informationen ein Parameter des Spritzgießvorganges bestimmt werden. Insbesondere kann eine Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse 5 strömenden Formmasse F bestimmt werden. Ebenso kann vorzugsweise bestimmt werden, ob die Formmasse F durch die Nadelverschlussdüse 5
strömt (wodurch eine Zugspannung an der Verschlussnadel 7 wirkt)
oder ob sie nicht mehr strömt, was bedeutet, dass die Kavität 3 vollständig befüllt ist (wodurch die an der Verschlussnadel 7
wirkende Zugspannung in eine Druckspannung umschlägt).
Fig. 2 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in
einer stark vereinfachten Form.
Während des Spritzgießvorganges werden (vorzugsweise im
Wesentlichen zeitgleich) die folgenden Schritte gesetzt:
a) Ermitteln der an der Verschlussnadel 7 auftretende/n Spannung/en mit Hilfe der Messeinrichtung 10,
b) Bereitstellen von Informationen betreffend die Innengeometrie des Nadelverschlussventils 5, wobei die Innengeometrie durch die Positionierung der Verschlussnadel 7 mit Hilfe des Elektromotors 6 im Nadelverschlussventil 5 einstellbar ist, und
C) Bereitstellen von Informationen betreffend den Volumenstrom mit dem die Plastifiziereinheit 8 die Formmasse F in das Formwerkezug 2 einleitet, wobei der Volumenstrom über die
Steuerung 9 der Plastifiziereinheit 8 einstellbar ist.
In einem weiteren (insbesondere zeitlich folgenden) Schritt d) werden Informationen, die in den Schritten a) bis c) ermittelt bzw. bereitgestellt werden, an die Logikeinheit 11 übermittelt. In Schritt e) bestimmt die Logikeinheit 11 mit Hilfe der integrierten Berechnungslogik und anhand der in Schritt d) übermittelten Informationen wenigstens einen Parameter des
Spritzgießvorganges.
Die oben angegebenen Schritte a) bis e) können im Wesentlichen kontinuierlich während des gesamten Spritzgießvorganges oder zu bestimmten Zeitpunkten des Spritzgießvorganges durchgeführt werden, sodass der/die Parameter kontinuierlich oder punktuell
überwacht werden kann/können.
Bezugszeichenliste
1 Spritzgießvorrichtung 2 Formwerkzeug
3 Kavität
4 Kanal
5 Nadelverschlussdüse
6 Elektromotor
7 Verschlussnadel
8 Plastifiziereinheit
9 Steuerung Plastifiziereinheit 10 Messeinrichtung
11 Logikeinheit
Patentansprüche:
Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines Parameters während eines Spritzgießvorganges, wobei für den Spritzgießvorgang eine Spritzgießvorrichtung (1) verwendet wird, die wenigstens einen Kanal (4), der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, und wenigstens eine daran anschließende Nadelverschlussdüse (5), über die eine Formmasse (F) in eine Kavität (3) eines Formwerkzeuges (2) eingespritzt wird, aufweist, wobei eine Verschlussnadel (7) der Nadelverschlussdüse (5) mit Hilfe eines Elektromotors (6) positioniert wird, wodurch eine Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) eingestellt wird, und wobei der Volumenstrom, mit dem die Formmasse (F) durch die Nadelverschlussdüse (5) strömt, eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spritzgießvorganges mit Hilfe einer Messeinrichtung (10) die an der Verschlussnadel (7) auftretende, mechanische Spannung, die aufgrund des Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse (F) an der Verschlussnadel (7) auftritt, ermittelt wird, und dass mit Hilfe einer Berechnungslogik anhand der ermittelten mechanischen Spannung, sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) und des bekannten Volumenstroms
der Formmasse (F) der Parameter bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter die Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse (5) £ließenden Formmasse (F) und/oder das Erreichen der vollständigen Befüllung der Kavität (3) bzw. des Bereichs der Kavität (3), in den mit Hilfe der Nadelverschlussdüse
(5) die Formmasse (5) eingespritzt wird, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (10) den elektrischen Strom
und/oder die elektrische Spannung, der/die für den Antrieb
des Elektromotors (6) genutzt wird, erfasst und daraus die an der Verschlussnadel (7) auftretende, mechanische
Spannung ermittelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (10) ein Signal wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten Sensors, insbesondere eine Ladungsänderung und/oder Kapazitätsänderung wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten, piezoelektrischen Sensors und/oder eine Widerstandsänderung wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten DMS-Sensors, erfasst und daraus die an der Verschlussnadel (7) auftretende mechanische Spannung
ermittelt.
Spritzgießvorrichtung (1), umfassend
° ein Formwerkzeug (2), mit wenigstens einer Kavität (3), wenigstens einem Kanal (4), der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, wenigstens eine an den Kanal (4) anschließende Nadelverschlussdüse (5) zum Einspritzen einer Formmasse (F) in die Kavität (3), und wenigstens einen Elektromotor (6) zum Positionieren einer Verschlussnadel (7) innerhalb der Nadelverschlussdüse (5), wodurch eine Innengeometrie
der Nadelverschlussdüse (5) einstellbar ist,
° eine Plastifiziereinheit (8), mit der ein Volumenstrom der in das Formwerkzeug (2) einleitbaren Formmasse (8) einstellbar ist, und
° eine Logikeinheit (11) mit einer Berechnungslogik,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießvorrichtung (1)
weiters eine Messeinrichtung (10) aufweist, die
eingerichtet ist, um die an der Verschlussnadel (7)
auftretende mechanische Spannung, die aufgrund des
Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse (F) an der
Verschlussnadel (7) auftritt, zu ermitteln, und dass die
Berechnungslogik dazu eingerichtet ist, anhand der ermittelten mechanischen Spannung sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) und des bekannten Volumenstroms der Formmasse (F) einen Parameter
zu bestimmen.
Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießvorrichtung (1) und deren Logikeinheit (11) mit der integrierten Berechnungslogik derart eingerichtet sind, ein Verfahren
nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines Parameters während eines Spritzgießvorganges, wobei für den Spritzgießvorgang eine Spritzgießvorrichtung (1) verwendet wird, die wenigstens einen Kanal (4), der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, und wenigstens eine daran anschließende Nadelverschlussdüse (5), über die eine Formmasse (F) in eine Kavität (3) eines Formwerkzeuges (2) eingespritzt wird, aufweist, wobei eine Verschlussnadel (7) der Nadelverschlussdüse (5) mit Hilfe eines Elektromotors (6) positioniert wird, wodurch eine Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) eingestellt wird, und wobei der Volumenstrom, mit dem die Formmasse (F) durch die Nadelverschlussdüse (5) strömt, eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spritzgießvorganges mit Hilfe einer Messeinrichtung (10) die an der Verschlussnadel (7) auftretende, mechanische Spannung, die aufgrund des Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse (F) an der Verschlussnadel (7) auftritt, ermittelt wird, und dass mit Hilfe einer Berechnungslogik anhand der ermittelten mechanischen Spannung, sowie der bekannten Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) und des bekannten Volumenstroms der Formmasse (F) als Parameter die Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse (5) fließenden Formmasse (F)
    bestimmt wird.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (10) den elektrischen Strom und/oder die elektrische Spannung, der/die für den Antrieb des Elektromotors (6) genutzt wird, erfasst und daraus die an der Verschlussnadel (7) auftretende, mechanische Spannung
    ermittelt.
    18/20 ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (10) ein Signal wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten Sensors, insbesondere eine Ladungsänderung und/oder Kapazitätsänderung wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten, piezoelektrischen Sensors und/oder eine Widerstandsänderung wenigstens eines an der Verschlussnadel (7) angeordneten DMS-Sensors, erfasst und daraus die an der Verschlussnadel (7) auftretende mechanische Spannung
    ermittelt.
    Spritzgießvorrichtung (1), umfassend
    ° ein Formwerkzeug (2), mit wenigstens einer Kavität (3), wenigstens einem Kanal (4), der als Heißkanal oder Kaltkanal ausgeführt ist, wenigstens eine an den Kanal (4) anschließende Nadelverschlussdüse (5) zum Einspritzen einer Formmasse (F) in die Kavität (3), und wenigstens einen Elektromotor (6) zum Positionieren einer Verschlussnadel (7) innerhalb der Nadelverschlussdüse (5), wodurch eine Innengeometrie
    der Nadelverschlussdüse (5) einstellbar ist,
    ° eine Plastifiziereinheit (8), mit der ein Volumenstrom der in das Formwerkzeug (2) einleitbaren Formmasse (8) einstellbar ist, und
    ° eine Logikeinheit (11) mit einer Berechnungslogik,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießvorrichtung (1)
    weiters eine Messeinrichtung (10) aufweist, die
    eingerichtet ist, um die an der Verschlussnadel (7)
    auftretende mechanische Spannung, die aufgrund des
    Vorbeiströmens und/oder Drückens der Formmasse (F) an der
    Verschlussnadel (7) auftritt, zu ermitteln, und dass die
    Berechnungslogik dazu eingerichtet ist, anhand der
    ermittelten mechanischen Spannung sowie der bekannten
    Innengeometrie der Nadelverschlussdüse (5) und des
    bekannten Volumenstroms der Formmasse (F) als Parameter die
    19/20 | ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
    Viskosität der durch die Nadelverschlussdüse (5) fließenden
    Formmasse (F) zu bestimmen.
    Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießvorrichtung (1) und deren Logikeinheit (11) mit der integrierten Berechnungslogik derart eingerichtet sind, ein Verfahren
    nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auszuführen.
    20/20 ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE
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