Verfahren zur Ermittlung einer Plastifizierung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer für einen bestimmten Anwendungsfall geeigneten Plastifizierung einer Spritzgießmaschine, wobei die Plastifizierung eine in einem Zylinder dreh- und linearantreibbare Schnecke mit einem Durchmesser D und einer Schneckenlänge L und einem maximalen Hubvolumen V _H aufweist. Der bestimmte Anwendungsfall ist definiert durch das Spritzgießen eines Formteils aus einem vorgegebenen Material und mit einem durch das Formteil vorgegebenen Schussgewicht.

Es ist bekannt, mittels einer auswählbaren, in einer Datenbank hinterlegten, Berechnungsmethode und unter Zuhilfenahme einer Wissensdatenbank, welche Erfahrungswerte für das Spritzgießen von Formteilen enthält, einen für den Anwendungsfall geeigneten Schneckendurchmesser D zu ermitteln. Mit Hilfe dieses Wertes können weitere Untersuchungen und Überprüfungen vorgenommen werden, welche Plastifizierung sich für den Anwendungsfall eignen könnte. Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der App „e-calc“ der Firma ENGEL Austria GmbH. Ausführungen in Bezug auf Erfahrungswerte finden sich zum Beispiel in dem Dokument „Plastverarbeiter_2003_Nr.4“.

Ein Nachteil bei diesem bekannten Verfahren besteht darin, dass nur in einfacher Weise ein Dosierhub bzw. Hubvolumen in Abhängigkeit eines zuvor ausgewählten Schneckendurchmessers berechnet werden kann. Es muss zusätzlicher Aufwand betrieben werden, um für einen bestimmten Anwendungsfall eine geeignete Plastifizierzung zu ermitteln und einem Kunden für seinen Anwendungsfall zur Auswahl anbieten zu können. Beispielsweise muss in Datenblättern oder mittels eines Computers in einer Datenbank nachgeschaut und geprüft werden, ob und falls je welche Plastifizierung für den bestimmten bzw. gewünschten Anwendungsfall in Betracht kommen kann. Der technische Gehalt bzw. die technische Aussagekraft der bei den bekannten Verfahren erzeugten Informationen sind vergleichsweise schwach, so dass zusätzliche Arbeiten erforderlich sind, um eine Plastifizierung zu ermitteln, welche die gewünschten Eigenschaften hat und für den bestimmten Anwendungsfall geeignet oder sogar dafür prädestiniert ist.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem der Zeitaufwand für die Ermittlung und die Bereitstellung einer für einen bestimmten Anwendungsfall geeigneten oder bevorzugten Plastifizierung reduziert werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Computerprogrammprodukt anzugeben, mit welchem das Verfahren ausgeführt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15. Die Lösung der weiteren Aufgabe erfolgt durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen von Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen des Computerprogrammprodukts finden sich in den abhängigen Ansprüchen 17 bis 23.

Gemäß einem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung wird eine Plastifizierungsdatenbank verwendet, in welcher zur Verfügung stehende Plastifizierungen und technische Daten zu diesen Plastifizierungen hinterlegt sind. Diese Plastifizierungsdatenbank enthält somit ein Portfolio an real zur Verfügung stehenden und auswählbaren Plastifizierungen. Gegebenenfalls kann die Plastifzierungsdatenbank das gesamte Portfolio an real zur Verfügung stehenden Plastifizierungen enthalten, insbesondere des gesamte Portfolio eines bestimmten Maschinenherstellers.

Mittels einer auswählbaren, in einer Datenbank hinterlegten, oder einer voreingestellten Berechnungsmethode, werden eine oder mehrere für den Anwendungsfall geeignete Plastifizierungen ermittelt. In einem weiteren Schritt wird überprüft, welche der in der Plastifizierungsdatenbank zur Verfügung stehenden Plastifizierungen hinsichtlich auswählbarer oder vorgegebener technischer Daten zu den zuvor ermittelten Plastifizierungen passt bzw. mit den technischen Daten übereinstimmt. Als Ergebnis dieser Überprüfung werden eine oder mehrere derjenigen Plastfizierungen aus der Plastifizierungsdatenbank zur Auswahl angezeigt, die die zuvor genannte Übereinstimmung aufweisen. Es werden also eine oder mehrere, vorzugsweise alle, diejenigen Plastfizierungen aus der Plastifizierungsdatenbank zur Auswahl angezeigt, welche in Bezug auf auswählbare oder vorgegebene technische Daten den für den Anwendungsfall als geeignet ermittelten Plastifizierungen entsprechen.

Die schnelle Ermittlung einer passenden und auch zur Verfügung stehenden Plastifizierung führt zu einem Zeitgewinn für den Kunden und für den Vertrieb des Herstellers solcher Plastifizierungen. Allgemein gesagt gilt dies für Kunden von Spritzgießmaschinen und für bestimmte Bereich beim Hersteller von Spritzgießmaschinen. Hierzu zählen insbesondere Vertrieb, interne Projektierung, Anwendungstechnik und Service des Herstellers von Spritzgießmaschinen. Im Ergebnis führt die Erfindung zu einer Professionalisierung im Vertrieb von Spritzgießmaschinen durch eine schnelle und einfache Beratung in Bezug auf einen von einem Kunden gewünschten bzw. bestimmten Anwendungsfall. Die Erfindung stellt sozusagen ein Konfigurations-Tool dar, mit welchem einem Kunden in kürzester Zeit eine Plastifizierung angeboten werden kann, welche für seinen Anwendungsfall aus anwendungstechnischer Sicht optimal ist. Aus technischer Sicht geht es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Konfigurations-Tool somit darum, eine Plastifizierung zu ermitteln, welche diejenigen technischen Eigenschaften aufweist, die für einen bestimmen Anwendungsfall geeignet sind. Im Idealfall werden eine oder mehrere Plastifizierungen ermittelt, welche aus anwendungstechnischer Sicht besonders gut geeignet sind, mittels Spritzgießen die Formteile des Anwendungsfalls zu produzieren. Besonders gut geeignete Plastifizierungen liegen in Bezug auf einen oder mehreren ihrer technischen Daten in als bevorzugt ermittelten oder vorgegebenen Wertebereichen. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen werden, dass eine Berechnungsmethode verwendet wird, bei welchem ein Schneckendurchmesser D vorgegeben und gegebenenfalls variiert wird. Über das durch den Anwendungsfall vorgegebene Schussgewicht und das Material errechnet sich ein Dosiervolumen an Schmelze. In der Regel wird dabei eine Dichte des Materials im schmelzflüssigen Zustand, die sogenannte Schmelzedichte, unter den für dieses Material üblichen Verarbeitungsbedingungen zugrunde gelegt. Anstelle der Schmelzedichte kann auch der sogenannte Ausbringungsfaktor (AF) verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch eine bestimmte Verarbeitungstemperatur berücksichtigt und eine Schmelzedichte entsprechend dieser Temperatur für die Berechnung des Dosiervolumens V verwendet werden. Unter Berücksichtigung des so errechneten Dosiervolumens V _H (Flubvolumen) ergibt sich ein Dosier- bzw. Schneckenhub S _Hub in Abhängigkeit des Schneckendurchmessers D wie folgt:

Ausgangspunkt Schußgewicht

Material bzgl. des AF's Flubvolumen (V _H ) = Dosiervolumen Flubvolumen (V _H ) = Schußgewicht (Gs) / AF

Dosierhub (S _Hub )= Flubvolumen / [ TT x (D ² /4)]

Flubvolumen / Dosiervolumen = (D ² /4) x p x Dosier-Schneckenhub

V _H = (D ² /4) x p x S _Hub und

Dosier-Schneckenhub = Dosiervolumen / [(D ² 14) x p]

S _H u _b ⁼ V _H / [(D ² 14) x p]

Anstelle der Bezeichnung „Dosier-Schneckenhub“ wird in der Fachwelt auch die Bezeichnung „Plastifizierungshub“ oder kurz „Plasthub“ verwendet.

Für einen bestimmten Anwendungsfall sind das Material und das Schussgewicht bekannt. Damit ergibt sich bei einem vorgegebenen oder als Startpunkt ausgewählten Schneckendurchmesser D und unter Berücksichtigung der Schmelzedichte ein bestimmtes Dosiervolumen für dieses Material.

In der Plastifizierungsdatenbank sind technische Daten enthalten. Zu diesen zählt auch der maximale Plastifizierungshub bzw. der maximale Schneckenhub, und / oder das maximale Hubvolumen V _hmax , d.h. diejenige maximale Strecke, die die Schnecke zwischen einer hinteren Endposition und einer vorderen Endposition verfahren werden kann. Dieser maximale Plastifizierungshub bzw. Schneckenhub Hub(max) kann in Einheiten von D hinterlegt sein (z.B. Hub(max) = 4xD).

Ist der gemäß obiger Berechnung ermittelte Dosier-Schneckenhub S _Hu b für ein bestimmtes Material kleiner als der maximale Schneckenhub Hub(max) einer Plastifizierung, kommt eine solche Plastifizierung zunächst einmal grundsätzlich als geeignet in Betracht. Alle Plastifizierungen mit Hub(max) < L _Hu b sind grundsätzlich als ungeeignet anzusehen. Je nachdem wie die Anzeige gewünscht ist, können auch solche ungeeignete Plastifizierungen angezeigt werden, z.B. in einer anderen Darstellung (rot unterlegt; durchgestrichen; oder dergleichen).

Es ist bekannt, dass in der Regel der technisch mögliche maximale Plastifizierungshub Hub(max) in der Praxis des Spritzgießens nicht über seinen gesamten Bereich benutzt werden kann. Aus dem Erfahrungswissen werden Bereiche vorgegeben, die in der Praxis als geeignet betrachtet werden (siehe beispielsweise den eingangs genannten Stand der Technik „Plastverarbeiter_2003_Nr.4“). Beispielsweise kann ein Bereich von 20% bis 80% des maximalen Schneckenhubs als geeignet angesehen werden. Das sind aber nur Anhaltspunkte, die Schwankungen unterliegen können, bzw. auch über- oder unterschritten werden können, insbesondere in Bezug auf das zu verarbeitende Material und/oder in Bezug auf spezielle Anwendungsfälle. Solche in der Praxis als geeignet anzusehende Bereiche können auch als bevorzugte Wertebereiche bezeichnet werden. Der für einen bestimmten Anwendungsfall und einen bestimmten Durchmesser errechnete Dosier-Schneckenhub S _Hu b kann daher innerhalb eines bevorzugten Wertebereichs liegen oder außerhalb davon, aber immer noch kleiner sein als der maximal mögliche Plastifizierungshub bzw. der maximale Schneckenhub. Weitere Ausführungen zu bevorzugten Wertebereichen finden sich weiter unten im Zusammenhang bei der Beschreibung von Ausführungsformen betreffend das Erfahrungswissen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Auswahlkriterium für eine geeignete Plastifizierung der Dosier- Schneckenhub verwendet werden. Das Dosiervolumen eines Anwendungsfalls entspricht einem Dosier-Schneckenhub einer bestimmten Plastifizierung. Zu den in der Plastifizierungsdatenbank hinterlegten technischen Daten kann der maximale Schneckenhub einer Plastifizierung gehören. Aus den auswählbaren oder vorgegebenen technischen Daten kann somit der maximale Schneckenhub einer Plastifizierung verwendet werden. Für den Anwendungsfall als geeignet ermittelt sind somit solche Plastifizierungen, bei welchen der maximale Schneckenhub größer ist als der Dosier-Schneckenhub des Anwendungsfalls.

Eine Variation des Schneckendurchmessers D wird eine Variation an geeigneten Plastifizierungen zur Folge haben. Dabei wird es auch zu einer Variation in Bezug auf die Anzeige von geeigneten (grünen) und nicht geeigneten (roten) Plastifizierungen kommen. Bei einer Veränderung des Schneckendurchmessers D in eine bestimmte Richtung (Vergrößerung oder Verkleinerung) kann es zu einer Verschlechterung des Ergebnisses kommen, nämlich derart, dass die Anzahl geeigneter (grüner) Plastifizierungen abnimmt, wohingegen die Anzahl ungeeigneter (roter) Plastifizierungen zunimmt. Es kann aber auch zu einer Verbesserung des Ergebnisses kommen, nämlich derart, dass die Anzahl geeigneter (grüner) Plastifizierungen zunimmt, wohingegen die Anzahl ungeeigneter (roter) Plastifizierungen zunimmt. Falls eine Verschlechterung des Ergebnisses festgestellt wird, kann und wird eine Veränderung des Schneckendurchmessers D in die entgegengesetzte Richtung vorgenommen werden. Auf diese Weise kann durch Variation des Schneckendurchmessers D die Anzahl an geeigneten Plastifizierungen verändert werden. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Auswahlkriterium für eine geeignete Plastifizierung die Auslastung einer Plastifizierung verwendet wird, wobei das Dosiervolumen eines Anwendungsfalls einem prozentualen Anteil des maximalen Schneckenhubs einer Plastifizierung entspricht, und wobei die Auslastung diesem prozentualen Wert entspricht und vorzugsweise mitangezeigt wird. Je größer der maximale Schneckenhub ist, desto geringer ist die prozentuale Auslastung der Plastifizierung (bezogen auf einen bestimmten Anwendungsfall). Die Auslastung bezogen auf den Schneckendurchmesser entspricht dem benötigten Dosier-Schneckenhub bzw. Plastifizierungshub und ändert sich damit nicht bei gleichbleibendem D.

Bei der Ermittlung einer geeigneten Plastifizierung können einzelne Auswahlkriterien für sich genommen zugrunde gelegt werden. Es können aber auch mehrere Auswahlkriterien nach Art einer Schnittmenge vorgesehen werden. In einem solchen Falle werden nur solche Plastifizierungen als geeignet ermittelt, die alle Auswahlkriterien erfüllen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können Erfahrungswerte für das Spritzgießen von Formteilen verwendet werden, welche vorzugsweise in einer Wissensdatenbank hinterlegt sind. Basierend auf solchen Erfahrungswerte können in Bezug auf auswählbare oder vorgegebene technische Daten einer Plastifizierung bestimmte Wertebereiche dieser technischen Daten als bevorzugte Wertebereiche ermittelt werden, insbesondere in Bezug auf den Dosier-Schneckenhub und/oder in Bezug auf die Auslastung. Demzufolge werden Plastifizierungen ermittelt, die nicht nur grundsätzlich für einen bestimmten Anwendungsfall geeignet sind, sondern die mit ihren technischen Daten für diesen Anwendungsfall in den als bevorzugt ermittelten Wertebereichen liegen. Beispielsweise kann in Bezug auf den Dosier- Schneckenhub ein Wert von 1xD bis 3xD als bevorzugt angesehen wird, wobei D der Schneckendurchmesser ist, und/oder in Bezug auf die Auslastung kann ein Wert von 20% bis 80% als bevorzugt angesehen werden. Die konkreten Zahlenwerte zählen zu den Erfahrungswerten. Dabei können auch weitere Erfahrungswerte mitberücksichtigt werden wie beispielsweise Erfahrungswerte in Bezug auf das zu verarbeitende Material. Demzufolge können bevorzugt ermittelte Wertebereiche von Material zu Material variieren.

Bevorzugt können alle in der Plastifizierungsdatenbank zur Verfügung stehenden Plastifizierungen angezeigt werden, wobei eine unterschiedliche Darstellung von geeigneten und nicht geeigneten Plastifizierungen erfolgen kann. Beispielsweise könnten geeignete Plastifizierungen oder diesbezügliche Anzeigefelder in grüner Farbe dargestellt werden oder die Anzeige könnte mit grüner Farbe unterlegt sind. Nachfolgend können solche Plastifizierungen auch als grüne Plastifizierungen bezeichnet werden. Ferner könnten nicht geeignete Plastifizierungen oder diesbezügliche Anzeigefelder in roter Farbe dargestellt werden oder die Anzeige könnte mit roter Farbe unterlegt sein. Nachfolgend können solche Plastifizierungen auch als rote Plastifizierungen bezeichnet werden. Ergänzend kann vorgesehen werden, dass bei geeigneten Plastifizierungen eine unterschiedliche Darstellung von bevorzugten Wertebereichen und außerhalb davon liegenden Wertebereichen erfolgt. Je nach Ausgestaltung des Geräts, auf welchem die Plastifizierungen angezeigt werden sollen, und abhängig von der Anzahl aller Plastifizierungen kann es erforderlich sein, dass in der Anzeige ein Verschieben nach Art eines Scrollen vorgenommen werden muss. Es sind also nicht alle Plasifizierungen auf einen Blick sichtbar, aber sie können durch das Scrollen zur Anzeige gebracht werden.

Für das Verfahren kann eine Materialdatenbank verwendet werden, in welcher Eigenschaften zu den zu verarbeitenden Materialien hinterlegt sind, insbesondere die Dichte von Material, welches bei der Fierstellung von Formteilen verwendet werden soll. Vorzugsweise sollte die Materialdatenbank möglichst umfassend sein und ganz besonders bevorzugt nahezu alle in der Praxis des Spritzgießens bekannten Materialen umfassen. Die Dichte kann als Feststoff- und/oder als Schmelzedichte hinterlegt sein. Bevorzugt kann eine Dichte des Materials im schmelzflüssigen Zustand unter den für dieses Material üblichen Verarbeitungsbedingungen hinterlegt sein. Gegebenenfalls kann in der Materialdatenbank auch ein temperaturabhängiger Verlauf bzw. ein temperaturabhängiger Wertebereich der Schmelzdichte hinterlegt sein. Damit kann es ermöglicht werden, ein temperaturabhängiges Dosiervolumen zu berechnen.

Dies bedeutet, dass bei der Berechnung eines Dosiervolumens auch eine bestimmte Verarbeitungstemperatur berücksichtigt werden kann. Gegebenenfalls kann die Materialdatenbank auch materialspezifische Werkzeugtemperaturen oder andere Daten enthalten. Damit ließe sich zum Beispiel für einen bestimmten Anwendungsfalle eine geeignete Kühlzeit ermitteln.

Gegebenenfalls kann ausgehend von einer bestimmten Zykluszeit eine Berechnung der Verweilzeit vorgenommen und das Ergebnis zur Anzeige gebracht werden. Damit aus der Zykluszeit die Verweilzeit berechnet werden kann, muss das genaue Schneckenkanalvolumen einer Plastifizierung bekannt und in der Plastifizierungsdatenbank hinterlegt sein. Weitere Ausführungen bezüglich der Verweilzeit finden sich in dem Dokument „Plastverarbeiter_2003_Nr.4“.

Die Zykluszeiten bzw. die Zahlenwerte für die Zykluszeiten sind in der Regel Vorgaben des Kunden. Es handelt sich üblicherweise um Annahmen für den Anwendungsfall, basierend auf vergleichbaren Anwendungsfällen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können ein oder mehrere Betätigungselemente vorgesehen sein, welche dazu ausgelegt sind, dass eine oder mehrere für die Ermittlung der Plastifizierung relevante Größen verändert werden können. Durch Betätigung von einem oder mehreren der Betätigungselemente wird eine Veränderung von einer oder mehreren Größen vorgenommen. Infolgedessen erfolgt eine Veränderung der für geeignet ermittelten Plastifizierungen. Entsprechend erfolgt auch eine Veränderung der zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen aus der Plastifizierungsdatenbank.

Ein oder mehrere der Betätigungselemente können insbesondere nach Art eines Sliders ausgebildet sein. Ein solches Betätigungselement kann auch als Schiebeschalter bezeichnet werden. Es können aber auch andere Arten von Betätigungselementen vorgesehen werden, beispielsweise nach Art eines Drehschalters. Die Betätigungselemente können rein softwaremäßig angezeigt werden.

Als veränderbare Größe können das Schussgewicht, das Dosiervolumen, der Schneckendurchmesser, und/oder die Zykluszeit verwendet werden.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung können zusätzlich zu den zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen auch die hierfür zur Verfügung stehenden Baureihen an Spritzgießmaschinen angezeigt werden oder zur Anzeige gebracht werden.

Darüber hinaus kann vorgesehen werden, dass weitere Informationen angezeigt werden oder zur Anzeige gebracht werden können. Beispielsweise können Datenblätter mit technischen Daten zu den zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen angezeigt werden, insbesondere nach Ausführung eines geeigneten Befehls.

Eine vorrichtungstechnische Implementierung der Erfindung kann nach Art eines Computerprogrammprodukts erfolgen, insbesondere in Form einer App. Demzufolge sieht die Erfindung auch ein Com puterprogramm produkt zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vor. Das Computerprogrammprodukt umfasst einen ersten Datenspeicher als Materialdatenbank, in welchem eine Auswahl an Materialien und materialspezifischen Eigenschaften bereitgehalten werden. Ferner ist ein zweiter Datenspeicher als Berechnungsmethoden-Datenbank vorgesehen, in welchem eine oder mehrere Berechnungsmethoden in Form von Berechnungs-Programmen bereitgehalten und ausgewählt werden können oder wobei eine bestimmte Berechnungsmethode voreingestellt ist. Ein dritter Datenspeicher ist als Plastifizierungsdatenbank vorgesehen, in welcher zur Verfügung stehende Plastifizierungen und technische Daten zu diesen Plastifizierungen hinterlegt sind. Weiterhin umfasst das Computerprogrammprodukt ein Datenverarbeitungsprogramm, welches dazu ausgebildet ist, zu einem bestimmten Anwendungsfall, welcher durch das Spritzgießen eines Formteils aus einem vorgegebenen Material und mit einem durch das Formteil vorgegebenen Schussgewicht oder Dosiervolumen an aufgeschmolzenem Material definiert ist, Daten aus der Materialdatenbank auszulesen, mit diesen Daten ein Berechnungsprogramm entsprechend einer ausgewählten oder voreingestellten Berechnungsmethode auszuführen, und als Ergebnis eine oder mehrere für den Anwendungsfall geeignete und in der Plastifzierungsdatenbank zur Verfügung stehende Plastifizierungen zu ermitteln und anzuzeigen.

Die vorstehend genannten Datenspeicher können vorrichtungstechnisch in einem einzigen Gerät vorhanden sein und damit auf dem gleichen Gerät wie das Datenverarbeitungsprogramm des Com puterprogramm produkts. Es kann aber auch eine räumliche Trennung vorliegen und der Zugriff auf einen oder mehrere der vorgenannten Datenspeicher mittels einer Datenfernübertragung erfolgen.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Datenverarbeitungsprogramm dazu ausgebildet sein, dass alle in der Plastifizierungsdatenbank zur Verfügung stehenden Plastifizierungen angezeigt werden, wobei eine unterschiedliche Darstellung von geeigneten und nicht geeigneten Plastifizierungen erfolgt

In einer Weiterbildung kann ein dritter Datenspeicher als Wissensdatenbank vorgesehen sein, in welcher Erfahrungswerte für das Spritzgießen von Formteilen enthalten sind. Beispiele für solche Erfahrungswerte finden sich im Stand der Technik gemäß „Plastverarbeiter_2003_Nr.4“. Das Berechnungsprogramm kann zusätzlich eine Auswertung der Erfahrungswerte enthalten bzw. vornehmen. Als Ergebnis der Auswertung kann bei geeigneten Plastifizierungen eine unterschiedliche Darstellung von bevorzugten Wertebereichen und außerhalb davon liegenden Wertebereichen erfolgen. In einer Ausführungsform kann das Computerprogrammprodukt eine Berechnungsmethode aufweisen, bei welcher ein Schneckendurchmesser D vorgegeben und gegebenenfalls händisch oder maschinell variiert werden kann.

Bei dem Computerprogrammprodukt kann darüber hinaus vorgesehen sein, eine oder mehrere für die Ermittlung der Plastifizierung relevante Größen verändert werden können, derart dass durch eine Veränderung von einer oder mehreren Größen eine Veränderung der für geeignet ermittelten Plastifizierungen erfolgt, und wobei entsprechend eine Veränderung der zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen aus der Plastifizierungsdatenbank erfolgt. Hierbei können als relevante und veränderbare Größen das Schussgewicht, das Dosiervolumen, der Schneckendurchmesser, der Dosierweg und/oder die Zykluszeit vorgesehen sein.

Gegebenenfalls können zusätzlich zu den zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen die hierfür zur Verfügung stehenden Baureihen an Spritzgießmaschinen zur Anzeige gebracht werden.

Ferner können im Bedarfsfälle weitere Informationen zur Anzeige gebracht werden, insbesondere Datenblätter mit technischen Daten zu den zur Auswahl angezeigten Plastifizierungen.

Mit Erfahrungswissen eines Anwenders kann eine erste sinnvolle Vorgabe eines Schneckendurchmessers D erfolgen, welcher der Ermittlung einer geeigneten Plastifizierung für einen bestimmten Anwendungsfall zugrunde gelegt werden soll. Ein solcher Wert kann bei einem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt eingegeben bzw. verwendet werden. Aber auch das dem Verfahren zugrundeliegende Datenverarbeitungsprogramm selbst kann eine Vorgabe eines Schneckendurchmessers D machen. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Anwendungsfall erfolgen, d.h. in Abhängigkeit von Material und Schussgewicht. Beispielweise kann für die Bestimmung eines geeigneten Ausgangswert für D ein prozentualer Wert bezogen auf die Auslastung verwendet werden, z.B. ein Wert D, bei welchem die Auslastung kleiner oder gleich 50% ist. Denkbar ist aber auch, den Mittelwert aller verfügbaren Schneckendurchmesser D als Voreinstellung zu verwenden und dann durch Veränderung von D eine passende Plastifizierung zu ermitteln. Unabhängig davon, wie und welcher Schneckendurchmesser D vorgegeben wird oder voreingestellt ist, kann durch eine Veränderung von D für ein und denselben Anwendungsfall eine Veränderung der als geeignet ermittelten bewirkt werden.

Es kann auch Vorkommen, dass eine Plastifizierung ermittelt werden soll, die nicht nur für einen bestimmten Anwendungsfall geeignet sein soll, sondern für verschiedene Anwendungsfälle (unterschiedliches Material und/oder unterschiedliches Schussgewicht). In diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren in unterschiedlichen Varianten mehrfach „durchgespielt“ werden. Bei einem erfindungsgemäßen Com puterprogramm produkt können die zur Verfügung stehenden Möglichkeiten genutzt werden, um geänderte Daten einzugeben oder eingegebene Daten zu verändern (z.B. mittels eines Sliders). Als Daten kommen insbesondere in Betracht: Material, Schussgewicht, Schneckendurchmesser und Zykluszeit. Hier kann vorgesehen werden, dass die Daten für die verschiedenen Anwendungsfälle nacheinander eingegeben werden und mit einer der Berechnungsmethoden die für beide (bzw. auch mehrere) Anwendungsfälle als geeignet in Betracht kommenden Plasifizierungen ermittelt und angezeigt werden. Es erfolgt sozusagen im Hintergrund ein „Abgleich“ der Anwendungsfälle mit den technischen Daten der Plastifizierungen in der Plastifizierungsdatenbank. Beispielsweise startet man mit einem bestimmten Anwendungsfall, wobei der bestimmte Anwendungsfall durch das Spritzgießen eines Formteils aus einem vorgegebenen Material M1 und mit einem durch das Formteil vorgegebenen Schussgewicht an aufgeschmolzenem Material M1 definiert ist. Als Ergebnis werden geeignete Plastifizierungen P1, P2, P3 und P4 ermittelt und angezeigt. Wird anschließend überprüft, welche Plastifizierungen für das gleiche Formteil, aber aus einem anderen Material M2 in Betracht kommen können, werden andere Plastifizierungen als geeignet ermittelt, zum Beispiel die Plastifizierungen P3, P4 und P5. Durch Bildung der Schnittmenge ergeben sich die Plastifzierungen P3 und P4, welche für beide Anwendungsfälle geeignet sind. Anstelle einer App auf einem Smartphone können auch andere computerbasierte Erzeugnisse und Softwareprodukte vorgesehen werden, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt kann auf verschiedenen computerbasierten Erzeugnisses implementiert sein. Reine Softwarebereiche der Erfindung können losgelöst von Hardware sein.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Form einer App und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 näher beschrieben werden.

Fig.1 Startbild mit Voreinstellungen

Fig.2 Auswahl und Verarbeitung von Material

Fig.3 Eingabe und Verarbeitung von Schussgewicht

Fig.4 Eingabe und Verarbeitung von Schneckendurchmesser

Fig.5 Variation des Materials

Fig.6 Variation des Schussgewichts

Fig.7 Aufruf eines Informationsfelds

Fig.8 Eingabe und Verarbeitung einer Zykluszeit

Fig.9 Anzeige mit Verweilzeit

Die Figur 1 zeigt ein Bespiel für ein Startbild der App. In diesem Beispiel gibt es ein Startbild mit einer Voreinstellung für einen Anwendungsfall und einer Voreinstellung für einen Schneckendurchmesser D. Voreingestellt sind als Material ABS, ein Schussgewicht von 50,0 Gramm und ein Schneckendurchmesser D von 40mm. Das Startbild zeigt in den Feldern 1 und 2 zwei für den Anwendungsfall geeignete Plastifizierungen mit D40 an. In dem Feld 3 sind die voreingestellten Daten für den vorgenannten Anwendungsfall zu sehen. Das Feld 3 kann unmittelbar beim Öffnen oder Aufrufen des Startbilds angezeigt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Feld 3 erst nach dem Betätigen einer Taste angezeigt wird.

Soweit nachfolgend der Begriff „Taste“ verwendet wird, ist hierunter nicht notwendigerweise eine mechanische Taste zu verstehen. Vielmehr können Tasten auch rein softwaremäßig angezeigt werden. Insbesondere bei einer App erfolgt die Anzeige von Tasten rein softwaremäßig. In dem Feld mit dem Bezugszeichen 3 werden in einer linken Spalte vier Tasten angezeigt, nämlich eine Taste 4 für das Material, eine Taste 5 für das Schussgewicht (in Gramm), eine Taste 6 für den Schneckendurchmesser und eine Taste 7 für die Zykluszeit.

Zu den in den Feldern 1 und 2 angezeigten Plastifizierungen sind die jeweilige Typenbezeichnung und weitere technische Daten angegeben, nämlich der Schneckendurchmesser, die Länge L der Schnecke in nxD, der maximale Druck, und das maximale Schussgewicht bezogen auf das Material und das Schussgewicht.

In dem Feld 1a sind angegeben:

Typ Sp 250

Schneckendurchmesser D40 Länge = 19,5 D Maximaler Druck = 1406 bar

Theor. maximales Schussgewicht in dem ausgewählten Material = 155g

In Feld 2a sind angegeben:

Typ Sp 380

Schneckendurchmesser D40 Länge = 20,0 D Maximaler Druck = 1866 bar

Theor. maximales Schussgewicht in dem ausgewählten Material = 177g

Ergänzend zu diesen Plastifizierungen sind in den Feldern 1b und 2b die zugehörigen Baureihen angezeigt, für welche die hier angezeigten Plastifizierungen vorgesehen und verwendet werden können. Für die Plastifizierung Sp 250 kommt nur die Baureihe des Typs PX in Betracht (Feld 1b), wohingegen die Plastifizierung Sp 380 in den Baureihen von Typ PX und von Typ CX zum Einsatz kommt. (Feld 2b). Die Angaben in den Feldern 1c und 2c sollen weiter unten bei dem hier zu untersuchenden Anwendungsfall erläutert werden.

Ausgehend von der vorgenannten Voreinstellung sollen oder können für einen bestimmten Anwendungsfall eine oder mehrere geeignete Plastifizierungen ermittelt werden (Figuren 2 bis 9). In dem hier zugrundeliegenden Anwendungsfall soll ein Formteil aus dem Material PE-FID (Polyethylen-HighDensity) und einem Schussgewicht von 555g hergestellt werden. Durch Betätigung der Taste 4 (Material) wird ein Fenster 8 geöffnet, in dem Materialtypen in alphabetischer Reihenfolge angezeigt werden (siehe Figur 2). Das Fenster 8 kann auch als Material-Fenster bezeichnet werden. Durch Verschieben der Anzeige (zum Beispiel durch Wischen nach oben oder nach unten) kann in dem Materialauswahlfenster 8 eine Reihe von Materialien angezeigt werden, die auch das Material für den Anwendungsfall enthält. Vorliegend ist das PE-HD. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen werden, ein Textfeld anzuzeigen und dort das gewünschte Material oder zumindest einen oder mehrere Anfangsbuchstaben einzutragen, um schneller zu einer Anzeige zu gelangen, die das gewünschte Material enthält. Durch Betätigen der Taste „PE-HD“ wird dieses Material der weiteren Berechnung zugrunde gelegt. Dabei kann eine Materialdatenbank verwendet werden, in welcher Eigenschaften zu PE-HD hinterlegt sind, insbesondere die Dichte als Feststoff und/oder als Schmelzedichte).

In einem nächsten Schritt wird das Schussgewicht für den Anwendungsfall eingegeben (siehe Figur 3), vorliegend also 555 Gramm. Hierzu wird zunächst die Taste 5 betätigt und infolgedessen öffnen sich ein Anzeigefeld 9 und ein Tastaturfeld 10. Über das Tastaturfeld 10 können die Zahlenwerte für das Schussgewicht eingegeben und in dem Anzeigefeld 9 zur Anzeige gebracht werden. Durch Betätigung einer ENTER-Taste, beispielsweise die Taste 11 kann die Eingabe abgeschlossen werden. Das Schussgewicht für den Anwendungsfall ist festgelegt und kann der weiteren Berechnung zugrunde gelegt werden. Da dieses Schussgewicht nicht zu den technischen Daten der Plastifizierungen aus der Voreinstellung passen (siehe oben Figur 1, Felder 1a und 2a), sind diese Plastifizierungen für den hier gültigen Anwendungsfall nicht geeignet bzw. ungeeignet. Die Felder 1c und 2c werden daher in roter Farbe unterlegt dargestellt. In der Figur 3 ist nur das Feld 1c zu sehen, das das Feld 2c überdeckt ist von Fenstern für die Auswahl und Eingabe des Schussgewichts.

In einem nächsten Schritt wird ein Schneckendurchmesser eingegeben (Figur 4). Hierbei kann mit Erfahrungswissen eines Anwenders für einen bestimmten Anwendungsfall eine erste sinnvolle Vorgabe eines Schneckendurchmessers D erfolgen. Es kann aber auch eine Voreinstellung des Schneckendurchmessers vorgegeben werden, die auf verschiedenen Vorgaben beruhen kann.

Durch Betätigung der Taste 6 (Schneckendurchmesser) wird ein Fenster 12 geöffnet, in dem verschiedene Schneckendurchmesser in einer Reihe von oben nach unten mit zunehmendem Wert des Durchmessers angezeigt werden (siehe Figur 4). Das Fenster 12 kann auch als Durchmesser-Fenster bezeichnet werden. Durch Verschieben der Anzeige (zum Beispiel durch Wischen nach oben oder nach unten) kann in dem Durchmesser-Fenster 12 eine Reihe von Schneckendurchmessern angezeigt werden, die auch einen in Betracht kommenden und auswählbaren Wert für den Anwendungsfall enthält. Vorliegend ist das der Schneckendurchmesser D80, d.h. es soll eine Schnecke mit einem Durchmesser von 80mm zum Einsatz kommen. Durch Betätigen der Taste 13 mit der Bezeichnung D80 wird dieser Schneckendurchmesser der weiteren Berechnung zugrunde gelegt. Diese Berechnung führt zur Anzeige von zwei geeigneten Plastifizierungen, die in den Feldern 14 und 15 angezeigt werden.

Wie schon bei der Voreinstellung in der Figur 1 gibt es Felder 14a und 15a mit der jeweiligen Typenbezeichnung und technischen Daten sowie Felder 14b und 15b mit Typen von Baureihen. Zusätzlich ist in den Feldern 14a und 15b Daten zum Anwendungsfall angegeben, vorliegend also das Material PE-FID und das Schussgewicht 555g.

In dem Feld 14a sind angegeben: Typ Sp 3000

Schneckendurchmesser D80 Länge = 20,0 D Maximaler Druck = 1855 bar

Theor. maximales Schussgewicht in dem ausgewählten Material = 1174g

In Feld 15a sind angegeben:

Typ Sp 4300

Schneckendurchmesser D80 Länge = 22,5 D Maximaler Druck = 2205 bar

Theor. maximales Schussgewicht in dem ausgewählten Material = 1321g

Für die Plastifizierung vom Typ Sp 3000 kommen die Baureihen vom Typ CX, PX und GX in Betracht (Feld 14b), wohingegen die Plastifizierung des Typs Sp 4300 für die Baureihen der Typen CX, PX, GX und MX verwendet werden können (Feld 15b).

In den Feldern 14c und 15c finden sich weitere Angaben, die nachfolgend näher erläutert werden sollen.

Erste Zeile links = Plasthub 151,3 mm

Hierbei handelt es sich um den Schneckenhub beim Aufdosieren des Schussgewichts, auch „Plastifizierungshub“ oder verkürzt „Plasthub“ genannt. Dieser Hub kann auch als Dosier-Schneckenhub bezeichnet werden.

Erste Zeile rechts = Hub max. 4,0 x D

Dies ist der technisch vorgegebene maximale Schneckenhub dieser Plastifizierung. Der Dosier-Schneckenhub kann diesen Wert nicht überschreiten. Bei einem Anwendungsfall mit einem größeren Dosier-Schneckenhub als der maximale Schneckenhub wäre diese Plastifizierung ungeeignet und würde in roter Farbe unterlegt angezeigt werden (analog zur Darstellung in der Figur 3).

Zweite Zeile links = Auslastung 1 ,89 x D Hier wird die Auslastung in Bezug auf die Schneckenlänge angezeigt und zwar in Einheiten des Schneckendurchmessers.

Zweite Zeile rechts = grafische Darstellung von Wertebereichen zur Auslastung in Bezug auf den Schneckendurchmesser. Grün dargestellt ist der Bereich von 1D bis 3D und rot dargestellt sind die außerhalb liegenden Wertebereiche. Die Grenzwerte von 1D und 3D beruhen auf Erfahrungswerten. Zusätzlich ist an den Grenzen 1D und 3D das zughörige Schussgewicht Gs angegeben, d.h. bei 1D wäre dies ca.294g und bei 3D ca. 881g.

Dritte Zeile links = Auslastung 47,3%

Hier wird die Auslastung der Plastifizierung in Prozent des maximalen Schneckenhubs angezeigt.

Dritte Zeile rechts = grafische Darstellung von Wertebereichen zur prozentualen Auslastung. Grün dargestellt ist der Bereich von 20% bis 80% und rot dargestellt sind die außerhalb liegenden Wertebereiche. Die Grenzwerte von 20% und 80% beruhen auf Erfahrungswerten. Zusätzlich ist an den Grenzen 20% und 80% das zughörige Schussgewicht Gs angegeben, d.h. bei 20% wäre dies ca.235g und bei 80% ca. 939g.

Vierte Zeile links = Zykluszeit

Hierzu hat es noch keine Eingaben gegeben und deshalb wird der Wert 0 Sekunden angezeigt.

Vierte Zeile rechts = Verweilzeit

Mangels Eingabe einer Zykluszeit wird auch keine Verweilzeit angezeigt und der Wert daher mit ca. 0 Sekunden angezeigt.

Ein vertikaler Anzeigebalken 16 zeigt die aktuelle Auslastung in der grafischen Darstellung an. Es ist leicht erkennbar, dass die beiden Plastifizierungen in den Feldern 14 und 15 besonders gut geeignet für den vorliegenden Anwendungsfall sind.

Bei einer Veränderung des Schneckendurchmessers D verändern sich die Zahlenwerte der Auslastung und der Anzeigebalken 16 verändert seine Position in den grafischen Darstellungen. Für eine Veränderung kann ein Schiebeschalter (Slider) betätigt werden, der in geeigneter Weise zur Anzeige gebracht wird und mit dem Schneckendurchmesser verknüpft ist. In der Figur 6 ist in einem anderen Zusammenhang ein solcher Schiebeschalter dargestellt.

In einem nächsten Schritt kann geprüft werden, ob die ermittelten Plastifizierungen aus den Feldern 14 und 15 der Figur 4 auch für ein anderes Material geeignet sind (siehe Figur 5). Vorliegend soll dies PA6-GF50 sein. Hierfür wird zunächst durch Betätigung der Taste 4 (Material) das Material-Fenster 8 geöffnet. Durch Scrollen in der Liste der Materialien gelangt man zu einer Anzeige, die das gewünschte Material enthält. Durch Betätigen der Taste mit der Materialbezeichnung PA6-GF50 wird dieses Material der Berechnung zugeführt. Das Schussgewicht soll unverändert bleiben.

Das Ergebnis der Berechnung ist in den Feldern 14 und 15 zu sehen. In den Feldern 14a und 15a hat sich das maximale zulässige Schussgewicht verändert auf 2284 g max. (Feld 14a) und auf 2570 g max. (Feld 15a). Die Anzeige in den Feldern 14b und 15b ist unverändert geblieben. Weitere Änderungen haben sich in den ersten drei Zeilen von Feld 14c ergeben. Der Dosier-Schneckenhub (Plasthub) ist kleiner geworden und beträgt nur noch 77,8 mm. Infolgedessen ist auch die Auslastung geringer worden, nämlich auf 0,97 x D und auf 24,3 %. In den grafischen Darstellungen hat sich die Position des Anzeigebalkens 16 nach links verschoben. Die Auslastung in prozentualem Wert liegt mit ihrem Wert von 24,3% noch im bevorzugten Wertbereich (grüner Bereich), wohingegen die Auslastung in Einheiten des Schneckendurchmessers mit ihrem Wert von 0,97 x D außerhalb des bevorzugten Wertebereichs liegt. Die außerhalb des bevorzugten Bereichs liegenden Werte sind vorliegend mit roter Farbe dargestellt, d.h. sowohl die Zahlenangabe 0,97 x D als auch der Anzeigebalken sind in roter Farbe dargestellt. Diese Plastifizierungen sind somit für den hier zugrundeliegenden Anwendungsfall zwar grundsätzlich immer noch geeignet, weil der Dosier-Schneckenhub kleiner ist als der maximale Schneckenhub. Allerdings liegt man bei der Auslastung bezogen auf die Schneckenläng in Einheiten von D bereits geringfügig außerhalb des bevorzugten Wertebereichs. Man könnte nun versuchen, durch Variation des Schneckendurchmessers zu einer oder mehreren anderen Plastifizierungen zu gelangen, die für die beiden Materialien besser geeignet wären. Es für den Fachmann erkennbar, dass der Anzeigebalken eine Verschiebung nach rechts machen muss. Dies bedeutet, dass der Schneckendurchmesser verkleinert werden muss. In einem ersten Schritt könnte der nächst kleinere Schneckendurchmesser eingegeben, beispielsweise D=75 und das Ergebnis auf seine Eignung überprüft werden. Letztendlich würde bei beiden Materialien der Anzeigebalken 16 nach rechts verschoben. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Anzeigebalken 16 für das Material PA6-GF50 bei beiden Plastifizeirungen für beide Varianten der Auslastung im bevorzugten Wertebereich liegt. Für das ursprünglich untersuchte Material PE-HD könnte der Anzeigebalkens 16 lediglich nach rechts verschoben sein, aber immer noch im bevorzugten Wertebereich liegen. In diesem Fall wäre eine Plastifizierung mit D=75 gleichermaßen für beide Materialien bei einem Schussgewicht von 555g geeignet.

Die Figur 6 zeigt eine Situation, in welcher das Material aus der Figur 5 beibehalten worden ist (PA6-GS50), aber das Schussgewicht auf 400g verringert worden ist. In diesem Fall sind beide bisher ermittelten Plastifizierungen zwar noch grundsätzlich geeignet, weil der Dosier-Schneckenhub kleiner ist als der maximale Schneckenhub. Beide Plastifizierungen liegen in Bezug auf die Auslastung jedoch außerhalb der bevorzugten Wertebereiche. Dementsprechend sind die absoluten Zahlenwerte für die Auslastung ebenso wie die Anzeigebalken 16 in roter Farbe dargestellt. Zusätzlich ist ein Warnhinweis in Gestalt eines Ausrufezeichens in einem roten Kreis angezeigt. Mittels eines Schiebeschalters 17 kann das Schussgewicht kontinuierlich verändert werden. Als Folge davon verschiebt sich der Anzeigebalken 16 und die absoluten Werte der Auslastung ändern sich. Man kann so unmittelbar nachverfolgen, wie sich die Eignung der bereits angezeigten Plastifizierungen verändert.

In der Figur 7 ist dargestellt, wie ein zusätzliches Informations-Feld 18 angezeigt wird, wenn man eine hierfür vorgesehene Taste betätigt. Beispielsweise könnte man das Feld 14b als eine solche Taste auslegen. In dem Informations-Feld 18 werden in diesem Beispiel Dokumente im Format PDF zur Auswahl angezeigt, die durch Anklicken geöffnet und zur Anzeige gebracht werden können. Diese Dokumente enthalten weitergehende technische Informationen zu einer Vielzahl von Baureihen, von denen vorliegend nur die Baureihen PX, GX und MX mit vollständigen PDF-Dokumenten zu sehen sind. Selbstverständlich können im Bedarfsfall auch andere Informationen und in anderen Formaten zur Anzeige gebracht werden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 8 und 9 soll beschrieben werden, wie die Verweilzeit als zusätzliche Information bei der Ermittlung einer Plastifizierung berücksichtigt wird. In der Figur 8 ist dargestellt, wie durch Eingabe der Zykluszeit die Verweilzeit ermittelt und angezeigt wird. Über das Tastaturfeld 10 können die Zahlenwerte für die Zykluszeit eingegeben und in dem Anzeigefeld 9 zur Anzeige gebracht werden. Durch Betätigung der Taste 11 kann die Eingabe abgeschlossen werden. Die Zahlenwerte für die Zykluszeit sind in der Regel Vorgaben des Kunden. Es handelt sich üblicherweise um Annahmen für den Anwendungsfall, basierend auf vergleichbaren Anwendungsfällen. Das Ergebnis wird indem Feld 14c angezeigt und zwar in der vierten Zeile (siehe Bezugszeichen 19 und 20). Nach Schließen der Fenster für die Eingaben wird die Anzeige der Plastifizierung vom Typ 4300 sichtbar. Somit wird auch das zugehörige Feld 15c sichtbar sowie die darin angezeigten Angaben von Zykluszeit und Verweilzeit (siehe Figur 9, Bezugszeichen 21 und 22). Damit aus der Zykluszeit die Verweilzeit berechnet werden kann, muss das genaue Schneckenkanalvolumen einer Plastifizierung bekannt und in der Plastifizierungsdatenbank hinterlegt sein.

Bezugszeichenliste