Daher wurden zur hochgenauen Überwachung des Einspritzdrucks kabellose, rotierende Lastdosen entwickelt, die die Kompression – verursacht durch den Einspritzdruck der rotationssymmetrischen Messzylinder – messen und optional das Drehmoment ermitteln. Die Kompressionslastdosen sind genauer als die bisher verwendeten Membranlastdosen. Bei hohen Einspritzkräften ist der Materialpreis der Membranlastdose, die zudem deutlich größer gebaut ist, auch höher als die der zylindrisch kabellosen Lastdose. Die Versorgungsspannung wird bei den Lastdosen induktiv und das eigentliche Signal über Bluetooth, in beiden Fällen also berührungslos, übertragen. Der digitale Verstärker ist schon in die drehende Kompressionslastdose integriert. Direkt hinter der Schnecke ermitteln die Messgeräte dann den Einspritzdruck.
Holmdehnmessung ohne Kleben
Eine wesentliche Aufgabe bei der Zuhaltung des Werkzeugs übernimmt beim Formteilbildungsprozess die Schließkraft. Sie sollte möglichst gleichmäßig über die Holme verteilt sein und anwendungsgerecht erfolgen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Parallelität der Aufspannplatten und der Werkzeughälften. Bei Abweichungen kann es in den einzelnen Holmen zu unterschiedlichen Zugbeanspruchungen kommen, die zusätzlich durch Biegung überlagert werden. Im Extremfall kann das zu Überlastungen eines Holms und dadurch zu Holmrissen oder sogar -brüchen führen. In jedem Fall leidet bei starker Unparallelität der Maschine der Spritzprozess: Bei Mehrfachkavitäten-Werkzeugen führen unterbelastete Holme zu höheren Teilgewichten und Toleranzfehlern. Der Magnet-Aufpresssensor QE1008 misst die Holmdehnung mit hoher Genauigkeit und kann selbst Holmrisse erkennen (Bild 1). Er ermittelt die Oberflächendehnung wie aufgeklebte Dehnungsmessstreifen (DMS) direkt an der Montagestelle und lässt sich mit Hilfe von zwei Magneten sekundenschnell an den Holmen montieren. Im Gegensatz zum Klebeverfahren – welches um Stunden länger dauert – presst der im Sensorgehäuse integrierte Magnet den lose im Elastomerkissen eingebetteten DMS über ein Einstellgewinde so kräftig auf die Holmoberfläche, dass Reibschluss entsteht. Dieser ersetzt den herkömmlichen Klebstoff, und der aufgepresste DMS verhält sich praktisch genauso wie ein geklebter. Die Anpresskraft kann über eine Einstellmutter variiert werden. Damit ist eine Montage auf allen Durchmessern und ebenen Oberflächen möglich. Der DMS wird durch die Schutzfolie geschützt, eine Überbelastung ist ausgeschlossen. Aufgrund des Standard-k-Faktors von 2,0 muss der Sensor nach dem Austausch nicht neu kalibriert werden. Er benötigt einen zyklischen Reset (>1min). Eine neue Version ist als Funkvariante zur kabellosen Signalübertragung erhältlich und wird zusammen mit einem USB-Stick und Anzeige-Software geliefert. Seine Charakteristik macht den Sensor ideal für Serviceanwendungen.
Ein Sensor, drei Messungen
Ähnlich wie die Magnet-Dehnungssensoren funktioniert der Holmdehnungssensor GE1029 für die direkte Messung der Oberflächendehnung. Die Montage erfolgt mit zwei Edelstahlbändern am Holm. Es sind weder Löcher, noch spezielle Fräsungen erforderlich. Das System eignet sich für viele verschiedene Holmdurchmesser (25 bis 500mm). Die Sensoren benötigen einen zyklischen Reset (>5min). Für den Verstärker stellt der große Offsetbereich kein Problem dar. Er kann zur kontinuierlichen Online-Überwachung der Schließkraft eingesetzt werden. Des Weiteren zeichnet sich der Sensor durch eine hohe Genauigkeit (+/-0,5%) aus. Basierend auf diesen Holmdehnungssensor wurde ein Dreifach-Sensor für Kniehebelmaschinen entwickelt und zum Patent angemeldet, der Formschutz, Schließkraft und Werkzeuginnendruckprofil in einem System realisiert. Ein zusätzlicher Sensor, der im Werkzeug montiert auf Hindernisse aufmerksam macht, ist nicht erforderlich. Auch bei hydraulischen oder Kniehebel-Hybridspritzgießmaschinen wirken die Sensoren als Formschutz, indem sie Fremdkörper zwischen den Werkzeughälften sofort erkennen. Weiterhin können sie das Werkzeuginnendruckprofil beim Einspritzen reproduzieren (Bild 2). Zwar zeigt das Profil nicht den exakten Druck an, lässt aber Rückschlüsse auf prozessrelevante Parameter wie Füllen unter Nachdruck, zu spätes Umschalten auf Nachdruck oder zu früh aufgehobener Nachdruck (Haltedruck) zu.
Düsenanlagenkraft bis 4.000bar
Die Düsenanlagekraft bzw. -anpresskraft muss bei vollelektrischen Spritzgießmaschinen von Zeit zu Zeit überprüft werden. Mit dem Sensor DAK 200 lässt sich dies im Rahmen einer regelmäßigen Wartung wiederholgenau ermitteln. Hierzu muss der Sensor lediglich mit Hilfe der optionalen Magnetbasis auf das Werkzeug aufgesetzt, an einen Monitor angeschlossen und mit der Düse auf den Sensor gefahren werden. Anschließend kann gemessen werden. Mit dem Sensor Dakin 200/3000 lässt sich neben der Düsenanlagekraft zusätzlich noch der Schmelzedruck bis 4.000bar bei Temperaturen bis zu 230°C ermitteln.
