AT504416B1

AT504416B1 - METHOD AND DEVICE FOR INJECTING AN INJECTION MOLDING MACHINE

Info

Publication number: AT504416B1
Application number: AT12772007A
Authority: AT
Original assignee: Krauss Maffei Austria
Priority date: 2006-09-30
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2010-08-15
Also published as: DE102006046591A1; AT504416A2; AT504416A3; DE102006046591B4

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Einspritzen bei einer Spritzgießmaschine, wobei eine Kolben-Zylinder-Einheit (6) mit einem kolbenseitigen Druckraum (9) und einem kolbenstangenseitigen Druckraum (10) vorgesehen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einer ersten Phase des Einspritzens der Kolben (6) differentiell betrieben wird, wobei das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum (10) ausströmende Druckmedium zu dem kolbenseitigen Druckraum (9) geleitet und zusammen mit dem von der Druckmediumquelle (19) kommenden Druckmedium dem kolbenseitigen Druckraum (9) zugeführt wird, und dass nachfolgend in einer zweiten Phase die aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum (10) ausströmende Menge an Druckmedium, die zu dem kolbenseitigen Druckraum (9) geleitet wird, stetig verringert wird, vorzugsweise bis kein Gegendruck mehr in dem kolbenstangenseitigen Druckraum (10) vorliegt. Die Einstellung des Verhältnisses zwischen derjenigen Menge an ausströmendem Druckmedium, die in den kolbenseitigen Druckraum (9) geleitet wird, und derjenigen, die in den Tank (39) abgeleitet wird, erfolgt durch ein in der dem kolbenstangenseitigen Druckraum (10) zugeordneten Druckleitung (24) angordnetes Regelventil (31).Described are a method and an apparatus for injection in an injection molding machine, wherein a piston-cylinder unit (6) with a piston-side pressure chamber (9) and a piston rod-side pressure chamber (10) is provided. The invention is characterized in that in a first phase of the injection, the piston (6) is operated differentially, wherein the pressure medium flowing from the piston rod side pressure chamber (10) pressure medium to the piston-side pressure chamber (9) and fed together with the from the pressure medium source ( 19) coming pressure medium is supplied to the piston-side pressure chamber (9), and that subsequently in a second phase from the piston rod side pressure chamber (10) effluent amount of pressure medium, which is passed to the piston-side pressure chamber (9) is steadily reduced, preferably until there is no back pressure in the piston rod side pressure chamber (10). The adjustment of the ratio between the amount of outflowing pressure medium, which is passed into the piston-side pressure chamber (9), and that which is discharged into the tank (39), by a in the piston rod-side pressure chamber (10) associated pressure line (24 ) angordnetes control valve (31).

Description

österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15Austrian Patent Office AT504 416B1 2010-08-15

Beschreibungdescription

VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR EIN EINSPRITZEN BEI EINER SPRITZGIEßMASCHINEMETHOD AND DEVICE FOR INJECTING AN INJECTION MOLDING MACHINE

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Einspritzen bei einer Spritzießmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.The invention relates to a method for injection in an injection molding machine according to the preamble of claim 1 and an apparatus according to the preamble of claim 12.

[0002] Der derzeit bekannte Stand der Technik soll nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 7 beschrieben werden. Die Figuren 1 bis 3 zeigen den Stand der Technik für eine Einspritzeinheit, die nur in dem Modus „Standard-Einspritzen" betrieben werden kann, wohingegen die Figuren 4 bis 7 den Stand der Technik für eine Einspritzeinheit zeigen, die wahlweise im Modus „Standard-Einspritzen" oder im Modus „Differenzielles Einspritzen" betrieben werden kann.The currently known prior art will be described below with reference to Figures 1 to 7. Figures 1 to 3 show the state of the art for an injection unit which operates only in the "standard injection" mode. whereas Figures 4 to 7 show the state of the art for an injection unit which can be selectively operated in "standard injection" mode. or in Differential Injection " can be operated.

[0003] Figur 1 zeigt die eigentliche Einspritzeinheit 1 und die für deren Betrieb in dem Modus „Standard-Einspritzen" erforderlichen hydraulischen Elemente in Grundposition. Bei der Einspritzeinheit 1 einer Spritzgießmaschine ist in einem Plastifizierzylinder 2 eine Plastifizierschne-cke 3 mittels eines Drehantriebs 4 drehbar und mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 5 axial verschieblich aufgenommen. Die Kolben-Zylinder-Einheit 5 weist in einem Zylinder 6 einen Kolben 7 und eine mit der Antriebswelle 11 der Plastifizierschnecke 3 verbundene Kolbenstange 8 auf, so dass der Zylinder 6 in einen kolbenseitigen Druckraum 9 und einen kolbenstangenseitigen Druckraum 10 unterteilt ist. Nachfolgend soll also unter dem kolbenseitigen Druckraum derjenige Druckraum verstanden werden, der sich auf der der Plastifizierschnecke abgewandten Seite des Kolbens 7 befindet und unter dem kolbenstangenseitigen Druckraum derjenige Druckraum, der sich auf der der Plastifizierschnecke zugewandten Seite des Kolbens 7 befindet. Die Abtriebswelle 12 des Drehantriebs 4 verfügt an ihrer Oberfläche über Längsnuten und steht mit passenden Längsnuten im Eingriff, die in einer durch den Kolben hindurchgehenden und in die Kolbenstange hineinragenden Bohrung eingelassen sind. Auf diese Weise führt die von dem Drehantrieb erzeugte Drehbewegung zu einer Drehung des Kolbens einschließlich der Kolbenstange und damit der Plastifizierschnecke 3. Mittels eines Wegmesssystems 13 kann die Position der Kolbenstange und damit auch der Plastifizierschnecke erfasst werden. Von dem kolbenseitigen Druckraum 9 führt eine Druckleitung 14 zu einem Ventilblock 15, mit dem die Druckleitung 14 wahlweise mit einer Druckmediumquelle 19 oder einem Tank 39 verbindbar ist. Die Ventilblock 15 weist ein Regelventil 16 auf, das von einem Pilotventil 17 mit Druckbegrenzungsventil 18 angesteuert wird. In der Grundposition befindet sich das Regelventil 16 zu 100% in der rechten Schaltstellung. Als Druckmediumquelle kann eine elekromotorisch betriebene Verstellpumpe 20 vorgesehen werden, mit der das Druckmedium aus dem Tank 39 gefördert werden kann. Bedarfsweise können zusätzlich ein oder mehrere Druckspeicher 21 vorgesehen werden. In der Druckleitung 14 ist ein Druckaufnehmer 22 angeordnet, dessen Signale von der Steuerung 23 der Spritzgießmaschine verarbeitet werden können. Darüberhinaus werden von der Steuerung 23 die Parameter für die Funktionen des Einspritzens und des Aufdosierens mit dem damit verbundenen Schneckenrückzug bereitgestellt. Von dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 führt eine weitere Druckleitung 24 zu einem Schaltventil 25, mit dem die Druckleitung 24 wahlweise mit der Druckmediumquelle 19 oder dem Tank 39 verbindbar ist. In der Grundposition befindet sich das Schaltventil 25 in der rechten Schaltstellung. Ein federbelastetes Rückschlagventil 26 dient zur Absicherung von unerwünschten Tankdrücken im kolbenstangenseitigen Druckraum 10, während ein weiteres federbelastetes Rückschlagventil 27 die Verstellpumpe 20 vor unerwünschten Druckspitzen aus den Druckspeichern 21 schützt.Figure 1 shows the actual injection unit 1 and for their operation in the mode "standard injection". required hydraulic elements in basic position. In the injection unit 1 of an injection molding machine, a plasticizing screw 3 is rotatably received in a plasticizing cylinder 2 by means of a rotary drive 4 and axially displaceable by means of a piston-cylinder unit 5. The piston-cylinder unit 5 has, in a cylinder 6, a piston 7 and a piston rod 8 connected to the drive shaft 11 of the plasticizing screw 3, so that the cylinder 6 is divided into a piston-side pressure chamber 9 and a piston rod-side pressure chamber 10. Below is thus to be understood under the piston-side pressure chamber that pressure chamber which is located on the side facing away from the plasticizing screw 7 and under the piston rod side pressure chamber that pressure chamber which is located on the plasticizing screw side facing the piston 7. The output shaft 12 of the rotary drive 4 has on its surface via longitudinal grooves and is engaged with matching longitudinal grooves which are recessed in a passing through the piston and projecting into the piston rod bore. In this way, the rotational movement generated by the rotary drive leads to a rotation of the piston including the piston rod and thus the plasticizing screw 3. By means of a position measuring system 13, the position of the piston rod and thus also the plasticizing screw can be detected. From the piston-side pressure chamber 9, a pressure line 14 leads to a valve block 15, with which the pressure line 14 is selectively connectable to a pressure medium source 19 or a tank 39. The valve block 15 has a control valve 16 which is controlled by a pilot valve 17 with pressure relief valve 18. In the basic position, the control valve 16 is 100% in the right switching position. As a pressure medium source can be provided an elecromotorisch operated variable displacement pump 20, with which the pressure medium from the tank 39 can be promoted. If necessary, one or more pressure accumulators 21 can additionally be provided. In the pressure line 14, a pressure sensor 22 is arranged, the signals of which can be processed by the controller 23 of the injection molding machine. In addition, the controller 23 provides the parameters for the injection and metering functions with the associated screw retraction. From the piston rod-side pressure chamber 10, a further pressure line 24 leads to a switching valve 25, with which the pressure line 24 is selectively connectable to the pressure medium source 19 or the tank 39. In the basic position, the switching valve 25 is in the right switching position. A spring-loaded check valve 26 serves to hedge unwanted tank pressures in the piston rod-side pressure chamber 10, while another spring-loaded check valve 27 protects the variable displacement 20 from unwanted pressure peaks from the pressure accumulators 21.

[0004] Mit der Aktivierung der Funktion „Einspritzen - Standard" (siehe Figur 2) wird das Regelventil 16 in seine linke Schaltstellung gebracht und es kommt durch einen Aufruf der Verstellpumpe 20 und/oder durch eine Aktivierung der Druckspeicher 21 zu einem Volumenstrom des verwendeten Druckmediums durch das Regelventil 16 in den kolbenseitigen Druckraum 9. Dieser Volumenstrom wird durch den Ventilblock 15 auf den gewünschten Druck und die gewünschte Menge geregelt. Die für die Regelung benötigten Parameter werden von dem Druck- 1/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 aufnehmer 22 und dem Wegmesssystem 13 der Steuerung 23 zur Verfügung gestellt. Diese leitet die aufbereiteten Regelparameter an den Ventilblock 15 weiter. Der geregelte Volumenstrom bewirkt ein Ausfahren des Kolbens 7 und damit eine Vorwärtsbewegung der Plastifi-zierschnecke 3. Hierbei ist die vollständige Fläche des Kolbens 7 als Wirkfläche zu betrachten. Das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 abströmende Druckmedium gelangt über das Schaltventil 25 in seiner rechten Schaltstellung nahezu gegendruckdruckfrei in den Tank 39. Die Schaltstellung gemäß Figur 2 bleibt vom Beginn des Einspritzvorgangs bis zum Ende der Nachdruckphase unverändert. Aufgrund der großen Mengen an Druckmedium, die in den kolbenseitigen Druckraum gefördert werden müssen, hängt die Geschwindigkeit, mit der der Kolben 7 nach vorne bewegt werden kann, von der installierten Pumpenleistung ab. Um hohe Einspritzgeschwindigkeiten realisieren zu können, müssen leistungsfähige und demzufolge vergleichsweise teure Pumpen verwendet werden. Andererseits ist am Ende des Einspritzvorgangs, wenn die Kavität eines Spritzgießwerkzeugs schon weitgehend gefüllt ist, sowie in der späteren Nachdruckphase keine hohe Einspritzgeschwindigkeit mehr erforderlich, sondern es muss ein verhältnismäßig hoher Druck aufgebaut werden, was auch mit einer geringeren Pumpenleistung erreicht werden kann, da der kolbenstangenseitige Druckraum 10 praktisch drucklos ist.With the activation of the function "injection - standard " (see Figure 2), the control valve 16 is brought into its left switching position and it comes by calling the variable displacement 20 and / or by activating the accumulator 21 to a flow of the pressure medium used by the control valve 16 in the piston-side pressure chamber 9. This volume flow is controlled by the valve block 15 to the desired pressure and the desired amount. The parameters required for the control are provided by the pressure transducer 22 and the position measuring system 13 of the controller 23. This forwards the conditioned control parameters to the valve block 15. The controlled volume flow causes an extension of the piston 7 and thus a forward movement of the plasticizing worm 3. Here, the entire surface of the piston 7 is to be regarded as an effective surface. The effluent from the piston rod side pressure chamber 10 pressure medium passes through the switching valve 25 in its right switch position almost free of counterpressure pressure in the tank 39. The switching position of Figure 2 remains unchanged from the beginning of the injection process until the end of the emphasis phase. Due to the large amounts of pressure medium that must be conveyed into the piston-side pressure chamber, the speed at which the piston 7 can be moved forward depends on the installed pump capacity. In order to realize high injection speeds, efficient and consequently comparatively expensive pumps must be used. On the other hand, at the end of the injection process, when the cavity of an injection mold is already largely filled, and in the subsequent post-pressure phase no longer high injection speed required, but it must be constructed a relatively high pressure, which can be achieved with a lower pump performance, as the piston rod side pressure chamber 10 is virtually depressurized.

[0005] Die Figur 3 zeigt die Schaltstellung bei der Funktion „Schneckenrückzug", bei der ebenfalls (wie oben) ein Volumenstrom an Druckmedium notwendig ist. Die Funktion „Schneckenrückzug" wird eingeleitet durch die Aktivierung des Schaltventils 25, wobei die linke Schaltstellung eingenommen wird. Nun kann Druckmedium von der Druckmittelquelle 19 über das Schaltventil 25 und die Druckleitung 24 in den kolbenstangenseitigen Druckraum 10 gefördert werden. Parallel dazu wird das Regelventil 16 in seine rechte Schaltstellung gebracht, so dass das aus dem kolbenseitigen Druckraum 9 abströmende Druckmedium über den Ventilblock 15 nahezu gegendruckfrei oder - je nach Stellung des Regelventils 16 - mit einem gewünschten Staudruck zum Tank 39 geleitet werden kann. Die Einstellung des Staudrucks erfolgt über das Pilotventil 17, wobei die hierzu erforderlichen Parameter aus der Steuerung 23 bereitgestellt werden.Figure 3 shows the switching position in the function "screw retraction", in which also (as above) a volume flow of pressure medium is necessary. The function "worm retraction" is initiated by the activation of the switching valve 25, wherein the left switch position is taken. Now, pressure medium can be promoted by the pressure medium source 19 via the switching valve 25 and the pressure line 24 in the piston rod side pressure chamber 10. In parallel, the control valve 16 is brought into its right switching position, so that the effluent from the piston-side pressure chamber 9 pressure medium through the valve block 15 almost free of back pressure or - depending on the position of the control valve 16 - with a desired back pressure to the tank 39 can be passed. The adjustment of the dynamic pressure via the pilot valve 17, wherein the parameters required for this purpose are provided from the controller 23.

[0006] Die in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Einspritzeinheit 1 ist identisch mit der oben beschriebenen Einspritzeinheit. Ebenso sind die gleichen hydraulischen Elemente wie oben beschrieben vorhanden. Die Figur 4 zeigt die eigentliche Einspritzeinheit 1 und die für deren Betrieb erforderlichen hydraulischen Elemente in der gleichen Grundposition wie in der Figur 1. Zusätzlich ist nunmehr in der dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 zugeordneten Druckleitung 24 ein weiteres Schaltventil 28 vorgesehen, von dem eine Verbindungsleitung 29 abzweigt, die mit der an den kolbenseitigen Druckraum 9 angeschlossenen Druckleitung 14 verbunden ist. Mittels des Schaltventils 28 kann der kolbenstangenseitige Druckraum 10 wahlweise einerseits über das Schaltventil 25 mit dem Tank oder andererseits über die Verbindungsleitung 29 und die Druckleitung 14 mit dem kolbenseitigen Druckraum 9 verbunden werden. In der Grundposition gemäß Figur 4 befindet sich das Schaltventil 28 in seiner rechten Schaltstellung.The injection unit 1 shown in Figures 4 to 7 is identical to the injection unit described above. Likewise, the same hydraulic elements as described above are present. 4 shows the actual injection unit 1 and the hydraulic elements required for their operation in the same basic position as in Figure 1. In addition, now in the piston rod side pressure chamber 10 associated pressure line 24, a further switching valve 28 is provided, from which a connecting line 29 branches off which is connected to the pressure line 14 connected to the piston-side pressure chamber 9. By means of the switching valve 28, the piston rod-side pressure chamber 10 can be selectively connected on the one hand via the switching valve 25 to the tank or on the other hand via the connecting line 29 and the pressure line 14 with the piston-side pressure chamber 9. In the basic position according to FIG. 4, the switching valve 28 is in its right switching position.

[0007] Bei der Aktivierung der Funktion „Einspritzen - Standard" (siehe Figur 5) wird die Schaltstellung des Schaltventils 28 in der Grundposition beibehalten und es kommt durch einen Aufruf der Verstellpumpe 20 und/oder durch eine Aktivierung der Druckspeicher 21 zu einem Volumenstrom des verwendeten Druckmediums durch das Regelventil 16 in den kolbenseitigen Druckraum 9. Die Regelung des Volumenstroms und der Verlauf des Einspritzen entsprechen dem oben bei Figur 2 beschriebenen Stand der Technik.When activating the function "Injection - Standard " (see Figure 5), the switching position of the switching valve 28 is maintained in the home position and it comes by calling the variable displacement 20 and / or by activating the accumulator 21 to a flow of the pressure medium used by the control valve 16 in the piston-side pressure chamber 9. Die Control of the volume flow and the course of the injection correspond to the prior art described above in Figure 2.

[0008] Bei der Aktivierung der Funktion „Einspritzen - Differenziell" (siehe Figur 6) wird das Schaltventil 28 in die linke Schaltstellung gebracht, so dass die Druckleitung 24 über die Verbindungsleitung 29 mit der Druckleitung 14 verbunden ist. Durch einen Aufruf der Verstellpumpe 20 und/oder durch eine Aktivierung der Druckspeicher 21 kommt es zu einem Volumenstrom des verwendeten Druckmediums durch das Regelventil 16 in den kolbenseitigen Druckraum 9. Dieser Volumenstrom wird wie oben beschrieben mittels des Ventilblocks 15 geregelt. Das in den kolbenseitigen Druckraum 9 einströmende Druckmedium bewirkt ein Ausfahren des Kolbens 7, wobei das im kolbenstangenseitigen Druckraum 10 befindliche Druckmedium aus die- 2/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 sem verdrängt wird. Das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 ausströmende Druckmedium wird über das Schaltventil 28 und die Verbindungsleitung 29 in die Druckleitung 14 geleitet und zusammen mit dem von der Druckmediumquelle 19 kommenden Druckmedium dem kolbenseitigen Druckraum 9 zugeführt. Dabei werden weder der Druck noch die Menge des ausströmenden Druckmediums von dem Schaltventil 28 beeinflusst. Aufgrund dieser Verbindung zwischen den beiden Druckräumen 10 und 9 kommt es zu einem differenziellen Einspritzvorgang. Hierdurch wird im Vergleich zum Modus „Einspritzen - Standard" eine höhere Geschwindigkeit des Kolbens 7 und damit eine höhere Einspritzgeschwindigkeit erzielt. Dies ist insbesondere bei Einspritzen in großvolumige Kavitäten von Vorteil, denn hierbei ist der benötigte Einspritzdruck zunächst gering und durch das differenzielle Einspritzen wird die Formfüllung beschleunigt. Nachteilig ist jedoch der vergleichsweise niedrige Einspritzdruck, da der Kolben 7 mit einem Gegendruck in dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 beaufschlagt ist und damit nur die Differenzfläche beider Kolbenseiten als effektive Fläche für eine Krafterzeugung mit dem Druckmedium beaufschlagt ist. Daher kann unter Umständen nicht mehr das für eine vollständige Füllung der Kavität oder das für die Nachdruckphase erforderliche Druckniveau in der Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt werden, zumindest nicht ohne zusätzliche Maßnahmen. Im Unterschied zum Modus „Standard - Einspritzen" kann daher bei gleicher installierter Pumpenleistung eine höhere Einspritzgeschwindigkeit erzielt werden, allerdings zu Lasten des maximal erzielbaren Einspritzdrucks.When activating the function "Inject - Differential " (see Figure 6), the switching valve 28 is brought into the left switching position, so that the pressure line 24 is connected via the connecting line 29 to the pressure line 14. By a call of the variable displacement pump 20 and / or by an activation of the accumulator 21, there is a volume flow of the pressure medium used by the control valve 16 in the piston-side pressure chamber 9. This volume flow is controlled by means of the valve block 15 as described above. The pressure medium flowing into the piston-side pressure chamber 9 causes the piston 7 to extend, the pressure medium located in the piston rod-side pressure chamber 10 being displaced from the pressure chamber. The effluent from the piston rod side pressure chamber 10 pressure medium is passed through the switching valve 28 and the connecting line 29 in the pressure line 14 and fed to the piston-side pressure chamber 9 together with the coming of the pressure medium source 19 pressure medium. In this case, neither the pressure nor the amount of the outflowing pressure medium are influenced by the switching valve 28. Due to this connection between the two pressure chambers 10 and 9, there is a differential injection process. This is compared to the Injection - Standard " achieved a higher speed of the piston 7 and thus a higher injection speed. This is particularly advantageous when injecting into large-volume cavities, because in this case the required injection pressure is initially low and the differential injection accelerates the mold filling. The disadvantage, however, is the comparatively low injection pressure, since the piston 7 is acted upon by a back pressure in the piston rod side pressure chamber 10 and thus only the differential surface of both sides of the piston is acted upon as an effective area for a force generation with the pressure medium. Therefore, under certain circumstances, it is no longer possible to generate the pressure level in the piston-cylinder unit required for complete filling of the cavity or for the holding pressure phase, at least not without additional measures. In contrast to the mode "standard injection". Therefore, a higher injection speed can be achieved with the same installed pump power, but at the expense of the maximum achievable injection pressure.

[0009] Die Figur 7 zeigt die Schaltstellung bei der Funktion „Schneckenrückzug", bei der ebenfalls (wie oben) ein Volumenstrom an Druckmedium notwendig ist. Die Funktion „Schneckenrückzug" wird eingeleitet durch die Aktivierung des Schaltventils 25, wobei die linke Schaltstellung eingenommen wird, und das Schaltventil 28 wird in seine rechte Schaltstellung gebracht. Nun kann Druckmedium von der Druckmittelquelle 19 über die Schaltventile 25,28 und über die Druckleitung 24 in den kolbenstangenseitigen Druckraum 10 gefördert werden. Parallel dazu wird das Regelventil 16 in seine rechte Schaltstellung gebracht, so dass das aus dem kolbenseitigen Druckraum 9 abströmende Druckmedium überden Ventilblock 15 nahezu gegendruckfrei oder mit einen gewünschtem Staudruck - je nach Stellung des Regelventils 16 - zum Tank 39 geleitet werden kann. Die Einstellung des Staudrucks erfolgt über das Pilotventil 17, wobei die hierzu erforderlichen Parameter aus der Steuerung 23 bereitgestellt werden.Figure 7 shows the switching position in the function "screw retraction", in which also (as above) a volume flow of pressure medium is necessary. The function "worm retraction" is initiated by the activation of the switching valve 25, wherein the left switching position is taken, and the switching valve 28 is brought into its right switching position. Now, pressure medium can be conveyed from the pressure medium source 19 via the switching valves 25,28 and via the pressure line 24 in the piston rod side pressure chamber 10. In parallel, the control valve 16 is brought into its right switching position, so that the effluent from the piston-side pressure chamber 9 pressure medium via the valve block 15 almost counter pressure or with a desired back pressure - depending on the position of the control valve 16 - can be passed to the tank 39. The adjustment of the dynamic pressure via the pilot valve 17, wherein the parameters required for this purpose are provided from the controller 23.

[0010] Die JP 2000211006 A offenbart eine Einspritzeinheit mit einer hydraulischen Schaltungsanordnung der zuvor beschriebenen Art, d. h. bei der der kolbenstangenseitige Druckraum wahlweise mit dem Tank oder mit dem kolbenseitigen Druckraum verbunden werden kann.JP 2000211006 A discloses an injection unit with a hydraulic circuit of the type described above, i. H. in which the piston rod-side pressure chamber can optionally be connected to the tank or to the piston-side pressure chamber.

[0011] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für ein Einspritzen bei einer Spritzgießmaschine anzugeben, um bei gleicher installierter Pumpenleistung im Unterschied zum Stand der Technik sowohl eine hohe Einspritzgeschwindigkeit als auch einen hohen Einspritzdruck erzielen zu können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine hierfür geeignete Vorrichtung anzugeben.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a method for injection in an injection molding machine to achieve both a high injection speed and a high injection pressure at the same installed pump power in contrast to the prior art. Another object is to provide a device suitable for this purpose.

[0012] Die Lösung der zuerst genannten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Dadurch, dass in einer ersten Phase des Einspritzens der Kolben differentiell betrieben wird, wobei das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum ausströmende Druckmedium zu dem kolbenseitigen Druckraum geleitet und zusammen mit dem von der Druckmediumquelle kommenden Druckmedium dem kolbenseitigen Druckraum zugeführt wird, kann in dieser Phase eine hohe Einspritzgeschwindigkeit erzielt werden. Dadurch, dass nachfolgend in einer zweiten Phase die aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum ausströmende Menge an Druckmedium, die zu dem kolbenseitigen Druckraum geleitet wird, verringert wird, wird der Gegendruck in dem kolbenstangenseitigen Druckraum reduziert und demzufolge der Einspritzdruck erhöht. Das Einspritzen erfolgt also in einer auf die jeweiligen Phasen des Einspritzens abgestimmten optimierten Art und Weise. Damit kann mit ein-und derselben installierten Pumpenleistung sowohl eine hohe Einspritzgeschwindigkeit als auch ein hoher Einspritzdruck realisiert werden. In der zweiten Phase kann die zu dem kolbenseitigen Druckraum geleitete Menge an ausströmendem Druckmedium stetig verringert werden, beispielsweise bis ein Minimum erreicht ist, das in einer sich anschließenden dritten Phase beibehalten wird. Der 3/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 maximale Einspritzdruck wird erreicht, wenn das Minimum bei Null liegt, d.h. wenn von dem abströmenden Druckmedium nichts mehr in den kolbenseitgen Druckraum umgeleitet wird. In diesem Fall wird der kolbenstangenseitige Druckraum praktisch drucklos gehalten und der kolbenseitige Druckraum wird von Druckmedium aus der Druckmittelquelle beaufschlagt. Das abströmende Druckmedium kann in einen Tank abgeleitet werden.The solution of the first object is achieved by a method having the features of claim 1. The fact that in a first phase of injection of the piston is operated differentially, wherein the outflowing from the piston rod side pressure chamber pressure medium directed to the piston-side pressure chamber and together With the coming of the pressure medium source pressure medium is supplied to the piston-side pressure chamber, a high injection speed can be achieved in this phase. Characterized in that subsequently in a second phase, the effluent from the piston rod side pressure chamber amount of pressure medium, which is passed to the piston-side pressure chamber, is reduced, the back pressure in the piston rod-side pressure chamber is reduced, and consequently increases the injection pressure. The injection thus takes place in an optimized manner adapted to the respective phases of the injection. This can be realized with one and the same installed pump power both a high injection speed and a high injection pressure. In the second phase, the amount of outflowing pressure medium conducted to the piston-side pressure chamber can be reduced continuously, for example until a minimum is reached, which is maintained in a subsequent third phase. The maximum injection pressure is reached when the minimum is at zero, i. E. when nothing is diverted from the outflowing pressure medium in the piston-side pressure chamber. In this case, the piston rod side pressure chamber is kept virtually depressurized and the piston-side pressure chamber is acted upon by pressure medium from the pressure medium source. The outflowing pressure medium can be discharged into a tank.

[0013] Das Umschalten von der ersten Phase auf die zweite Phase des Einspritzens kann auf mehrere unterschiedliche Arten geregelt werden: druckabhängig (in Abhängigkeit von dem Druck in dem kolbenseitigen Druckraum oder in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck beider Druckräume), zeitabhängig oder wegabhängig (in Abhängigkeit von der Position der Kolbenstange bzw. der Plastifizierschnecke).The switching from the first phase to the second phase of the injection can be controlled in several different ways: pressure-dependent (depending on the pressure in the piston-side pressure chamber or in dependence on the pressure difference between the pressure of both pressure chambers), time-dependent or path-dependent (depending on the position of the piston rod or the plasticizing screw).

[0014] Die Lösung der zweitgenannten Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 12. Bei einer an sich bekannten Vorrichtung für ein Einspritzen bei einer Spritzgießmaschine, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit, die einen kolbenseitigen Druckraum und einem kolbenstangenseitigen Druckraum aufweist, wobei die beiden Druckräume über Druckleitungen und Schaltventile jeweils wahlweise mit einer Druckmediumquelle oder einem Tank verbindbar sind, ist erfindungsgemäß in der dem kolbenstangenseitigen Druckraum zugeordneten Druckleitung ein Regelventil vorgesehen, mit dem während des Einspritzens das Verhältnis zwischen derjenigen Menge an abströmendem Druckmedium, die in den kolbenseitigen Druckraum geleitet wird, und derjenigen, die in den Tank abgeleitet wird, veränderbar ist. Mit diesem Regelventil kann der in dem kolbenstangenseitigen Druckraum erzeugte Gegendruck zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert stetig verändert und damit während des Einspritzens an die jeweilige Phase des Einspritzens optimal angepasst werden. Das Regelventil ist stetig zwischen einer ersten Schaltstellung, in der die gesamte Menge an abströmendem Druckmedium in den kolbenseitigen Druckraum geleitet wird (differenzieller Betrieb), und einer zweiten Schaltstellung, in der die gesamte Menge an abströmendem Druckmedium in den Tank abgeleitet wird (Standard-Betrieb), betätigbar.The solution of the second-mentioned object is achieved by a device having the features of claim 12. In a known device for injection in an injection molding machine, with a piston-cylinder unit having a piston-side pressure chamber and a piston rod side pressure chamber, wherein the two pressure chambers via pressure lines and switching valves are each selectively connectable to a pressure medium source or a tank, according to the invention in the piston rod side pressure chamber associated pressure line, a control valve is provided, with the during injection the ratio between that amount of outflowing pressure medium in the piston side Pressure chamber is passed, and that which is discharged into the tank, is changeable. With this control valve, the back pressure generated in the piston rod-side pressure chamber between a maximum value and a minimum value can be changed continuously and thus optimally adapted during injection to the respective phase of injection. The control valve is continuous between a first switching position, in which the entire amount of outflowing pressure medium in the piston-side pressure chamber is passed (differential operation), and a second switching position in which the entire amount of outflowing pressure medium is discharged into the tank (standard operation ), operable.

[0015] Je nach Ausgestaltung der Plastifiziereinheit der Spritzgießmaschine kann die Kolbenstange mit der Plastifizierschnecke (im Falle einer Schubschnecke) oder - im Falle einer Schne-ckenvorplastifizierung - mit dem Kolben der nachgeschalteten Kolben-Spritzeinheit antriebstechnisch verbunden sein. Die Figuren 8 bis 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit einer Schubschnecke und die Figuren 12 bis 15 ein Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einer Kolben-Spritzeinheit.Depending on the configuration of the plasticizing of the injection molding machine, the piston rod with the plasticizing screw (in the case of a screw conveyor) or - in the case of a Schnecken cplastic preplasticization - be drivingly connected to the piston of the downstream piston injection unit. Figures 8 to 11 show an embodiment of the invention in connection with a screw conveyor and Figures 12 to 15 an embodiment in connection with a piston injection unit.

[0016] Die in den Figuren 8 bis 11 gezeigte Einspritzeinheit 1 entspricht derjenigen aus dem Stand der Technik. Ebenso sind mit Ausnahme des Schaltventils 28 die gleichen hydraulischen Elemente wie aus dem Beispiel gemäß den Figuren 4 bis 7 vorhanden. Nachfolgend sollen nun die zusätzlichen hydraulischen Elemente beschrieben werden. An die Stelle des Schaltventils 28 tritt nunmehr ein zweiter Ventilblock 30, der ein stetig einstellbares Hauptventil 31 als das eigentliche Regelventil und ein Pilotventil 32 aufweist. Bei dem Regelventil 31 kann es sich um ein Ventil nach der Art eines Drei-Wege-Regelventils der Firma Bosch/Rexroth handeln. In der Druckleitung 24 ist ein Druckaufnehmer 33 vorgesehen. In der Verbindungsleitung 29 ist ein federbelastetes Rückschlagventil 34 angeordnet, das bei aktiviertem differenziellem Einspritzen ein Zurückströmen von Druckmedium in den kolbenstangenseitigen Druckraum 10 verhindern soll. Von der Druckleitung 24 zweigt eine Druckleitung 35 ab, die über einen Druckbegrenzungsventilblock 36 in den Tank 39 führt. Der Druckbegrenzungsventilblock 36 kann aus einer Vorsteuerstufe 37 und einer Hauptsteuerstufe 38 bestehen. Die Parameter der beiden Druckaufnehmer 33 und 22 sowie vom Wegmesssystem 13 werden in der Steuerung 23 verarbeitet und den beiden Ventilblöcken 15 und 30 sowie der Verstellpumpe 20 zur Verfügung gestellt.The injection unit 1 shown in Figures 8 to 11 corresponds to that of the prior art. Likewise, with the exception of the switching valve 28, the same hydraulic elements as in the example according to FIGS 4 to 7 are present. Below, the additional hydraulic elements will now be described. In place of the switching valve 28 now enters a second valve block 30, which has a continuously adjustable main valve 31 as the actual control valve and a pilot valve 32. The control valve 31 may be a valve in the manner of a three-way control valve from Bosch / Rexroth. In the pressure line 24, a pressure transducer 33 is provided. In the connecting line 29, a spring-loaded check valve 34 is arranged, which is intended to prevent backflow of pressure medium in the piston rod-side pressure chamber 10 with activated differential injection. From the pressure line 24 branches off a pressure line 35, which leads via a pressure limiting valve block 36 into the tank 39. The pressure relief valve block 36 may consist of a pilot stage 37 and a main control stage 38. The parameters of the two pressure transducers 33 and 22 and the distance measuring system 13 are processed in the controller 23 and the two valve blocks 15 and 30 and the variable displacement 20 are provided.

[0017] Die Figur 8 zeigt die hydraulischen Elemente in der Grundposition. Die Regelventile 16 und 31 sowie das Schaltventil 25 befinden sich in der rechten Schaltstellung. Damit sind sowohl der kolbenseitige Druckraum 9 als auch der kolbenstangenseitige Druckraum 10 mit dem Tank 17 verbunden.FIG. 8 shows the hydraulic elements in the basic position. The control valves 16 and 31 and the switching valve 25 are in the right switching position. Thus, both the piston-side pressure chamber 9 and the piston rod-side pressure chamber 10 are connected to the tank 17.

[0018] Bei der Aktivierung der Funktion „Einspritzen - Standard" (Figur 9) wird die Grundpositi- 4/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 on des Regelventils 31 und des Schaltventils 25 beibehalten. Das Regelventil 16 wird in seine linke Schaltstellung gebracht und es kommt durch einen Aufruf der Verstellpumpe 20 und/oder durch eine Aktivierung der Druckspeicher 21 zu einem Volumenstrom des verwendeten Druckmediums durch das Regelventil 16 in den kolbenseitigen Druckraum 9. Dieser Volumenstrom wird durch den Ventilblock 15 auf den gewünschten Druck und die gewünschte Menge geregelt. Die für die Regelung benötigten Parameter werden von dem Druckaufnehmer 22 und dem Wegmesssystem 13 der Steuerung 23 zur Verfügung gestellt. Diese leitet die aufbereiteten Regelparameter an den Ventilblock 15 weiter. Der geregelte Volumenstrom bewirkt ein Ausfahren des Kolbens 7 und damit eine Vorwärtsbewegung der Plastifizierschnecke 3. Da sich die Ventile 31 und 25 in der Grundposition befinden, kann das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 ausströmende Druckmedium nahezu gegendruckdruckfrei zu dem Tank 39 gelangen. Als Wirkfläche für das Druckmedium kann somit die volle Fläche des Kolbens 7 betrachtet werden. Mit dieser Schaltstellung kann somit ein vergleichsweise hoher Einspritzdruck erzeugt werden.When activating the function "Injection - Standard " (FIG. 9), the basic position of the control valve 31 and of the switching valve 25 is retained. The control valve 16 is brought into its left switching position and it comes by a call of the variable displacement pump 20 and / or by activating the accumulator 21 to a flow of the pressure medium used by the control valve 16 in the piston-side pressure chamber 9. This volume flow is through the valve block 15th regulated to the desired pressure and the desired amount. The parameters required for the control are provided by the pressure sensor 22 and the displacement measuring system 13 to the controller 23. This forwards the conditioned control parameters to the valve block 15. The controlled volume flow causes an extension of the piston 7 and thus a forward movement of the plasticizing screw 3. Since the valves 31 and 25 are in the home position, the pressure medium flowing out of the piston rod-side pressure chamber 10 can reach the tank 39 almost free of negative pressure. As the effective area for the pressure medium thus the full area of the piston 7 can be considered. With this switching position thus a comparatively high injection pressure can be generated.

[0019] Bei der Aktivierung der Funktion „Einspritzen - Dynamisch Differenziell" (Figur 10) werden die beiden Regelventile 31 und 16 in ihre linke Schaltstellung gebracht, wohingegen das Schaltventil 25 in der Stellung der Grundposition verbleibt, d.h. in der rechten Schaltstellung. Durch einen Aufruf der Verstellpumpe 20 und/oder durch eine Aktivierung der Druckspeicher 21 kommt es zu einem Volumenstrom des verwendeten Druckmediums durch das Regelventil 16 in den kolbenseitigen Druckraum 9. Dieser Volumenstrom wird wie oben beschrieben mittels des Ventilblocks 15 geregelt. Das in den kolbenseitigen Druckraum 9 einströmende Druckmedium bewirkt ein Ausfahren des Kolbens 7, wobei das im kolbenstangenseitigen Druckraum 10 befindliche Druckmedium aus diesem verdrängt und dem Regelventil 31 zugeführt wird. Je nach Ansteuerung des Regelventils 31 wird das ausströmende Druckmedium ganz oder teilweise entweder über die Ventile 31 und 25 nahezu gegendruckfrei zum Tank 39 geleitet oder in die Verbindungsleitung 29 zwischen dem Regelventil 31 und der an den kolbenseitigen Druckraum angeschlossenen Druckleitung 14 eingespeist. Über die Stellung des Regelventils 31 kann das Verhältnis zwischen derjenigen Menge an abströmendem Druckmedium, die in den kolbenseitigen Druckraum 9 geleitet wird, und derjenigen, die in den Tank 39 abgeleitet wird, eingestellt und somit während des Einspritzens verändert werden. Diese Regelung ist von dem an den Druckaufnehmern 22 und 33 gemessenen Werten sowie von dem in der Steuerung 23 eingegeben Sollwerten abhängig. Da zum Beginn des Einspritzens ein geringer werkzeugseitiger Gegendruck vorliegt, ist mit einer hohen Differenzialmenge zu rechnen. Während dieser Regelphase leitet das Regelventil 31 das abströmende Druckmedium vollständig in die Verbindungsleitung 29 und damit in den kolbenseitigen Druckraum 9 um. Das Rückschlagventil 34 verhindert hierbei ein unerwünschtes Zurückströmen von Druckmedium. Die Kolben-Zylinder-Einheit 6 wird in einem rein differenziellen Modus betrieben.When activating the function "Inject - Dynamic Differential " (Figure 10), the two control valves 31 and 16 are brought into their left switching position, whereas the switching valve 25 remains in the position of the basic position, i. in the right switch position. By a call of the variable displacement pump 20 and / or by an activation of the accumulator 21, there is a volume flow of the pressure medium used by the control valve 16 in the piston-side pressure chamber 9. This volume flow is controlled by means of the valve block 15 as described above. The pressure medium flowing into the piston-side pressure chamber 9 causes the piston 7 to extend, wherein the pressure medium located in the piston rod-side pressure chamber 10 is displaced therefrom and supplied to the control valve 31. Depending on the control of the control valve 31, the outflowing pressure medium is either wholly or partially passed over the valves 31 and 25 almost free of pressure to the tank 39 or fed into the connecting line 29 between the control valve 31 and connected to the piston-side pressure chamber pressure line 14. On the position of the control valve 31, the ratio between that amount of outflowing pressure medium, which is passed into the piston-side pressure chamber 9, and that which is discharged into the tank 39, adjusted and thus changed during the injection. This control depends on the values measured at the pressure transducers 22 and 33 as well as on the setpoint values entered in the control 23. Since there is a low tool-side back pressure at the beginning of the injection, a high differential amount must be expected. During this control phase, the control valve 31 completely redirects the outflowing pressure medium into the connection line 29 and thus into the piston-side pressure chamber 9. The check valve 34 prevents this an undesirable backflow of pressure medium. The piston-cylinder unit 6 is operated in a purely differential mode.

[0020] Je nach den Gegebenheiten in der oder den Kavitäten des Spritzgießwerkzeugs und der sonstigen Einspritzbedingungen kann der im diffenziellen Modus erzielbare Einspritzdruck und damit die Einspritzkraft nur für eine bestimmte Zeit während des Einspritzens oder für die gesamte Einspritzphase, einschließlich der Nachdruckphase, ausreichend sein. Bleibt also der erforderliche bzw. vorgegebene Einspritzdruck und damit die Einspritzkraft unterhalb des beim differenziellen Modus sich ergebenden Einspritzdruck (oder der Einspritzkraft), kann dieser Modus beibehalten werden.Depending on the circumstances in the cavity or cavities of the injection mold and the other injection conditions, the achievable in the differential mode injection pressure and thus the injection force only for a certain time during injection or for the entire injection phase, including the emphasis phase be sufficient. Thus, if the required or predetermined injection pressure and thus the injection force remain below the injection pressure (or the injection force) resulting in the differential mode, this mode can be maintained.

[0021] Die aktuelle Einspritzkraft F errechnet sich wie folgt:The current injection force F is calculated as follows:

[0022] F aktuell, .Einspritzen = pF current, .Inject = p

Kolbenfläche, aktuellPiston surface, currently

xAxA

Kolbenfläche " * Ringfläche, aktuellPiston area " * Ring surface, currently

x Ax A

Ringfläche [0023] Die Drücke P «oibenfiäche, aktuell (= Druck im kolbenseitigen Druckraum 9) und P Ringfiäche, aktuell (= Druck im kolbenstangenseitigen Druckraum 10) werden durch die Druckaufnehmer 22 und 33 erfasst, wobei sich aufgrund des hydraulischen Strömungsverlustes des Volumenstroms von dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 zu dem kolbenseitigen Druckraum 9 eine Druckdifferenz einstellt. Die Druckwerte werden von der Steuerung 23 ausgewertet und die Einspritzkraft wie zuvor genannt ermittelt. 5/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 [0024] Ubersteigt jedoch der Einspritzdruck den im Modus „Einspritzen - differenziell" erzielbaren Maximaldruck während des Einspritzens, d.h. wird am Druckaufnehmer 22 dieser Maximaldruck erreicht, ist eine weitere Erhöhung des Einspritzdrucks bzw. der Einspritzkraft erforderlich, beispielsweise um die Kavität vollständig zu füllen und/oder einen Nachdruck zu erzeugen. Hierzu ist es erforderlich, das Regelventil 31 anzusteuern und das aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 ausströmende Druckmedium nicht mehr vollständig in den kolbenseitigen Druckraum 9 umzuleiten, sondern nach und nach über das Schaltventil 25 in seiner rechten Schaltstellung nahezu gegendruckfrei in den Tank 39 abzuleiten. Dieser Vorgang ist stetig und kein reiner Schaltvorgang, d.h. mittels des Regelventils 31 kann das Verhältnis zwischen derjenigen Menge an abströmendem Druckmedium, die in den kolbenseitigen Druckraum 9 geleitet wird, und derjenigen, die in den Tank 39 abgeleitet wird, beliebig eingestellt und während des Einspritzens verändert werden. Die wirksame Einspritzkraft enstpricht der sich aufgrund der Druckdifferenz in den beiden Druckräumen 9 und 10 ergebenden Kraft. Indem der Gegendruck in dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 stetig verringert wird, steigt der Einspritzdruck entsprechend an. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis der Gegendruck in dem kolbenstangenseitigen Druckraum 10 ein vorgebbares Minimum und damit die Einspritzkraft einen vorgebbaren Wert erreicht hat. Die Einspritzkraft erreicht ihren Maximalwert, wenn der Gegendruck auf Null abgesunken ist, was der Fall ist, wenn sich das Regelventil 31 zu 100% in seiner rechten Schaltstellung befindet und somit das ausströmende Druckmedium zu 100% in den Tank 39 abgeleitet wird. Nunmehr steht die volle Kolbenfläche 7 für die Erzeugung der Einspritzkraft zur Verfügung und man befindet sich im Modus „Einspritzen -Standard". Der Startpunkt für die stetige Regelung von einem differenziellen zu einem Standard-Einspritzvorgang kann neben Druck- auch Zeit- bzw. Wegabhängig gestartet werden.Ring surface [0023] The pressures P · oibenfiäche, currently (= pressure in the piston-side pressure chamber 9) and P Ringfiäche, currently (= pressure in the piston rod side pressure chamber 10) are detected by the pressure transducer 22 and 33, which due to the hydraulic flow loss of the flow rate of the piston rod side pressure chamber 10 to the piston-side pressure chamber 9 adjusts a pressure difference. The pressure values are evaluated by the controller 23 and the injection force determined as mentioned above. However, if the injection pressure exceeds that set in the injection mode - differential " AT504 416B1 2010-08-15 5/24 Austrian Patent Office. achievable maximum pressure during injection, i. If this maximum pressure is reached at the pressure transducer 22, a further increase in the injection pressure or the injection force is required, for example in order to completely fill the cavity and / or to generate a holding pressure. For this purpose, it is necessary to control the control valve 31 and no longer completely redirect the pressure medium flowing out of the piston rod-side pressure chamber 10 in the piston-side pressure chamber 9, but gradually derive via the switching valve 25 in its right switching position almost zero pressure in the tank 39. This process is continuous and not a pure switching, i. By means of the control valve 31, the ratio between that amount of outflowing pressure medium, which is passed into the piston-side pressure chamber 9, and that which is discharged into the tank 39, arbitrarily set and changed during the injection. The effective injection force corresponds to the force resulting from the pressure difference in the two pressure chambers 9 and 10. By the back pressure in the piston rod side pressure chamber 10 is steadily reduced, the injection pressure increases accordingly. This process is continued until the back pressure in the piston rod-side pressure chamber 10 has reached a predeterminable minimum and thus the injection force has reached a predefinable value. The injection force reaches its maximum value when the back pressure has dropped to zero, which is the case when the control valve 31 is 100% in its right switching position and thus the outflowing pressure medium is 100% discharged into the tank 39. Now, the full piston surface 7 is available for the generation of the injection force and you are in the mode "injection standard". The starting point for the continuous control of a differential to a standard injection process can be started in addition to pressure and time or distance dependent.

[0025] Die Figur 11 zeigt die Schaltstellung bei der Funktion „Schneckenrückzug". Diese Funktion, bei der ebenfalls wie oben ein Volumenstrom notwendig ist, wird durch die Aktivierung des Schaltventils 25 eingeleitet, wobei dieses in seine linke Schaltstellung gebracht wird. Das Regelventil 31 steht in Grundstellung, d.h. in seiner rechten Schaltstellung und ermöglicht einen freien Durchfluss von Druckmedium von der Druckmediumquelle 19 in den kolbenstangenseitigen Druckraum 10. Das Regelventil 16 wird in seine rechte Schaltstellung gebracht, so dass das aus dem kolbenseitigen Druckraum 9 abströmende Medium über das Regelventil 16 nahezu gegendruckdruckfrei oder mit einen gewünschtem Staudruck zum Tank 39 geleitet werden kann. Für die Aktivierung des Staudrucks muss das Regelventil 16 angesteuert werden. Die hierfür notwendigen Parameter werden wieder aus der Steuerung 23 bereitgestellt.FIG. 11 shows the switching position in the function "screw retraction". This function, in which as above a volume flow is necessary, is initiated by the activation of the switching valve 25, wherein this is brought into its left switching position. The control valve 31 is in the home position, i. in its right switching position and allows a free flow of pressure medium from the pressure medium source 19 in the piston rod side pressure chamber 10. The control valve 16 is brought into its right switching position, so that the effluent from the piston-side pressure chamber 9 medium via the control valve 16 almost free of counter pressure or with a desired back pressure to the tank 39 can be passed. For the activation of the dynamic pressure, the control valve 16 must be controlled. The parameters necessary for this are provided again from the controller 23.

[0026] Die Figuren 12 bis 15 zeigen schematisch eine Einspritzeinheit 1 mit einer Schnecken-vorplastifizierung 40 mit nachgeschalteter Kolben-Spritzeinheit 41. Hierbei wird in an sich bekannter Weise von einer Plastifizierschnecke 3 ein Kunststoffgranulat aufgeschmolzen und in den Spritzzylinder 44 der Kolben-Spritzeinheit 41 gefördert. Über ein Zwei-Wege-Ventil 43 kann der Spritzzylinder 44 wechselweise über eine beheizte Schmelzeleitung 42 mit der Schnecken-vorplastifizierung oder über eine Einspritzdüse 45 mit einer hier nicht dargestellten Spritzgießform verbunden werden. In dem Spritzzylinder 44 ist ein Spritzkolben 46 vorgesehen, der von einer Kolben-Zylinder-Einheit 5 angetrieben werden kann. Hierzu ist der Spritzkolben 46 über eine Kolbenstange 47 mit der Kolbenstange 8 des Kolbens 7 antriebstechnisch verbunden. In der Kolben-Zylinder-Einheit 5 werden wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ein kolbenseitiger Druckraum 9 und ein kolbenstangenseitiger Druckraum 10 gebildet. An diese sind Druckleitungen 14 und 24 angeschlossen, die zu einer hydraulischen Schaltung führen, die derjenigen aus dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 8 bis 11 entspricht.Figures 12 to 15 show schematically an injection unit 1 with a screw pre-plasticization 40 with downstream piston injection unit 41. Here, a plastic granulate is melted in a conventional manner by a plasticizing screw 3 and into the injection cylinder 44 of the piston injection unit 41st promoted. Via a two-way valve 43, the injection cylinder 44 can alternately be connected via a heated melt line 42 with the screw pre-plasticization or via an injection nozzle 45 with an injection mold, not shown here. In the injection cylinder 44, an injection piston 46 is provided, which can be driven by a piston-cylinder unit 5. For this purpose, the injection piston 46 is drivingly connected via a piston rod 47 with the piston rod 8 of the piston 7. In the piston-cylinder unit 5, a piston-side pressure chamber 9 and a piston rod-side pressure chamber 10 are formed as in the embodiment described above. To these pressure lines 14 and 24 are connected, which lead to a hydraulic circuit which corresponds to that of the embodiment according to FIGS 8 to 11.

[0027] Die Figur 12 zeigt die hydraulischen Elemente in der Grundposition. Die Regelventile 16 und 31 sowie das Schaltventil 25 befinden sich in der rechten Schaltstellung. Damit sind sowohl der kolbenseitige Druckraum 9 als auch der kolbenstangenseitige Druckraum 10 mit dem Tank 17 verbunden.FIG. 12 shows the hydraulic elements in the basic position. The control valves 16 and 31 and the switching valve 25 are in the right switching position. Thus, both the piston-side pressure chamber 9 and the piston rod-side pressure chamber 10 are connected to the tank 17.

[0028] Die Figur 13 zeigt den hydraulischen Schaltplan für die Funktion „Einspritzen -Standard". Die Aktivierung und der Ablauf der Funktion erfolgt wie oben im Zusammenhang mit der Figur 9 beschrieben, wobei mit dem Ausfahren des Kolbens 7 eine Vorwärtsbewegung des Spritzkol- 6/24 österreichisches Patentamt AT504 416B1 2010-08-15 bens 46 bewirkt wird.FIG. 13 shows the hydraulic circuit diagram for the function "injection standard". The activation and the operation of the function takes place as described above in connection with FIG. 9, with the extension of the piston 7 causing a forward movement of the injection piston 46.

[0029] Die Figur 14 zeigt den hydraulischen Schaltplan für die Funktion „Einspritzen -dynamisch differenziell". Die Aktivierung und der Ablauf dieser Funktion erfolgt wie oben im Zusammenhang mit der Figur 10 beschrieben.Figure 14 shows the hydraulic circuit diagram for the function "injection -dynamically differential". The activation and the execution of this function takes place as described above in connection with FIG.

[0030] Die Figur 15 zeigt den hydraulischen Schaltplan für die Funktion „Spritzkolben-Rückzug". Die Aktivierung und der Ablauf dieser Funktion erfolgt wie oben im Zusammanhang mit der Figur 11 beschrieben, wobei vorliegend jedoch anstelle der Plastifizierschnecke 3 der Spritzkolben 46 zurückbewegt wird. Bei diesem Rückhub des Spritzkolbens 46 kann eine Modifikation bei der Regelung des Regelventils 16 vorgesehen werden, da ein Staudruck wie beim Dosiervorgang mit einer Schubschnecke (wie bei der Plastifizierschnecke 3 des vorangehenden Ausführungsbeipiels) nicht berücksichtigt werden muss.Figure 15 shows the hydraulic circuit diagram for the function "injection piston retraction". The activation and the procedure of this function are as described above in conjunction with FIG. 11, but in the present case instead of the plasticizing screw 3, the injection piston 46 is moved back. In this return stroke of the injection piston 46, a modification in the control of the control valve 16 may be provided, since a back pressure as in the dosing with a screw conveyor (as in the plasticizing screw 3 of the preceding Ausführungsbeipiels) does not have to be considered.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Einspritzeinheit 2 Plastifizierzylinder 3 Plastifizierschnecke 4 Drehantrieb 5 Kolben-Zylinder-Einheit 6 Zylinder 7 Kolben 8 Kolbenstange 9 Kolbenseitiger Druckraum 10 Kolbenstangenseitiger Druckraum 11 Schneckenantriebswelle 12 Drehabtriebswelle 13 Wegmesssystem 14 Druckleitung 15 Ventilblock 16 Regelventil 17 Pilotventil 18 Druckbegrenzungsventil 19 Druckmediumquelle 20 Verstellpumpe 21 Druckspeicher 22 Druckaufnehmer 23 Steuerung 24 Druckleitung 25 Schaltventil 26 Rückschlagventil 27 Rückschlagventil 28 Schaltventil 29 Verbindungsleitung 30 Ventilblock 31 Hauptventil bzw. Regelventil 32 Pilotventil 33 Druckaufnehmer 34 Rückschlagventil 35 Druckleitung 36 Druckbegrenzungsventilblock 37 Vorsteuerstufe 38 Hauptsteuerstufe 39 Tank 40 Schneckenvorplastifizierung 7/24REFERENCE LIST 1 Injection unit 2 Plasticizing cylinder 3 Plasticizing screw 4 Rotary actuator 5 Piston-cylinder unit 6 Cylinder 7 Piston 8 Piston rod 9 Piston side pressure chamber 10 Piston rod side pressure chamber 11 Worm drive shaft 12 Rotary output shaft 13 Position measuring system 14 Pressure line 15 Valve block 16 Control valve 17 Pilot valve 18 Pressure relief valve 19 Pressure medium source 20 Variable displacement pump 21 Pressure accumulator 22 Pressure sensor 23 Control 24 Pressure line 25 Switching valve 26 Check valve 27 Check valve 28 Switching valve 29 Connecting line 30 Valve block 31 Main valve or control valve 32 Pilot valve 33 Pressure transducer 34 Check valve 35 Pressure line 36 Pressure limiting valve block 37 Pilot stage 38 Main control stage 39 Tank 40 Screw pre-plasticization 7/24

Claims

Austrian Patent Office AT504 416B1 2010-08-15 41 Piston injection unit 42 Melting line 43 Two-way valve 44 Injection cylinder 45 Injection nozzle 46 Injection piston 47 Piston rod Patent 1. A method for injection molding in an injection molding machine, wherein the injection unit (1) of the injection molding machine comprises a piston Cylinder unit (6) having a piston-side pressure chamber (9) and a piston rod-side pressure chamber (10), and wherein during the injection, a pressure medium from a pressure medium source (19) is supplied to the piston-side pressure chamber (9), characterized in that a first phase of the injection of the pistons (7) is operated differentially, wherein the pressure medium flowing out of the piston rod side pressure chamber (10) to the piston-side pressure chamber (9) and together with the from the pressure medium source (19) coming pressure medium the piston-side pressure chamber (9 ), and that subsequently in a second phase the amount of pressure medium flowing out of the piston rod-side pressure chamber (10) and conducted to the piston-side pressure chamber (9) is steadily reduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the second phase to the piston-side pressure chamber (9) led amount of outflowing pressure medium is reduced to a minimum.

3. The method according to claim 2, characterized in that at the end of the second phase no outflowing pressure medium to the piston-side pressure chamber (9) is passed.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second phase is followed by a third phase of injection, in which the piston-side pressure chamber (9) acted upon by the pressure medium from the pressure medium source (19) and the piston rod-side pressure chamber (10). is kept depressurized.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the outflowing pressure medium, which is not passed to the piston-side pressure chamber (9), in a tank (39) is derived.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the switching from the first phase to the second phase in response to a pressure value in the piston-side pressure chamber (9).

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the switching from the first phase to the second phase is time-dependent.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the switching from the first phase to the second phase in dependence on a position (13) of the piston rod (8).

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the holding pressure phase is in the third phase of the injection.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the volume flow of pressure medium generated by the pressure medium source (19) is kept constant during injection during all phases.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in addition to the pressure medium source (19) provided pressure medium additional pressure medium from one or more pressure medium reservoirs (21) the piston-side pressure chamber (9) is supplied, in particular in the third phase of the injection. 8/24 Austrian Patent Office AT504 416B1 2010-08-15

12. A device for injection in an injection molding machine, comprising a piston-cylinder unit (6) having a piston-side pressure chamber (9) and a piston rod side pressure chamber (10), wherein the two pressure chambers (9, 10) via pressure lines (14 , 24, 35) and valves (16, 31, 25) are each optionally connectable to a pressure medium source (19) or a tank (39), characterized in that in the piston rod side pressure chamber (10) associated pressure line (24) is a control valve (31) is provided, with which during the injection, the ratio between that amount of outflowing pressure medium which is passed into the piston-side pressure chamber (9) and that which is discharged into the tank (39) is variable.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the control valve (31) continuously between a first switching position, in which the entire amount of outflowing pressure medium in the piston-side pressure chamber (9) is passed, and a second switching position in which the entire amount is derived from effluent pressure medium in the tank (39) is actuated.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a pilot valve (32) is provided, with which the position of the control valve (31) is adjustable.

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the two pressure lines (14, 24) pressure sensor (22, 33) are provided and that a controller (23) is provided, with the calculated from the difference of the pressure values, an injection force is.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (8) of the piston-cylinder unit (6) is drivingly connected to the screw (3) of a Schneckenplastifiziereinheit the injection molding machine.

17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the piston rod of the piston-cylinder unit is drivingly connected to the injection piston of a pre-plasticization downstream piston injection unit of the injection molding machine. For this 15 sheets drawings 9/24