AT513291A2 - Vertical two-platen clamping unit, injection molding machine and process for producing hybrid injection molded parts - Google Patents
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Abstract
Vertikale Zwei-Piatten-Schließeinheit (1) für eine Spritzgießmaschine, mit einerstationären Basisplatte (2), einer in vertikaler Richtung relativ zur Basisplatteverfahrbaren Platte (3) und wenigstens einem Drehtisch (14), der zwischenBasisplatte (2) und verfahrbarer Platte (3) anordenbar ist, wobei zwischenBasisplatte (2) und Drehtisch (14) wenigstens ein Schiebetisch (13) angeordnet ist,sodass der Drehtisch (14) aus dem Bereich zwischen Basisplatte (2) undverfahrbarer Platte (3) ein- und ausbringbar ist.Vertical two-platen clamping unit (1) for an injection molding machine, comprising a stationary base plate (2), a vertically movable relative to the base plate plate (3) and at least one turntable (14) between the base plate (2) and movable plate (3) can be arranged, between the base plate (2) and turntable (14) at least one sliding table (13) is arranged, so that the turntable (14) from the area between the base plate (2) and movable plate (3) can be moved in and out.
Description
72041 32/fr72041 32 / fr
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließeinheit für eine vertikale Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Spritzgießmaschine mit einer derartigen Schließeinheit und ein Verfahren zur Herstellung von Hybridspritzgussteilen unter Verwendung einer derartigen Spritzgießmaschine.The present invention relates to a closing unit for a vertical injection molding machine having the features of the preamble of claim 1, an injection molding machine having such a closing unit, and a method for producing hybrid injection molded parts using such an injection molding machine.
Gattungsgemäße Schließeinheiten gehen zum Beispiel aus der EP 0 629 487 A1 oder der DE 41 01 106 A1 hervor. In diesen Schriften sind Schließeinheiten einer Vertikalspritzgießmaschine offenbart, die einen Drehtisch aufweisen. Durch diese Drehtische können Formhälften eines Spritzgießwerkzeugs gedreht werden. Dies ermöglicht die Herstellung zweikomponentiger Spritzgussteile.Generic clamping units are known, for example, from EP 0 629 487 A1 or DE 41 01 106 A1. In these documents closing units of a vertical injection molding machine are disclosed, which have a turntable. Through this turntables mold halves of an injection mold can be rotated. This allows the production of two-component injection molded parts.
Von immer größerer Bedeutung ist es, Hybridspritzgussteile kostengünstig in großen Mengen zu fertigen. Solche Hybridspritzgussteile weisen zum Beispiel neben einem zwei- oder mehrkomponentigen Spritzgussanteil einen Gewebeträger auf, durch den beispielsweise die Elastizität oder ähnliche Eigenschaften des Hybridspritzgussteils verbessert werden. Für eine Herstellung solcher Hybridspritzgussteile können zwar Schließeinheiten, wie die aus den oben genannten Schriften hervorgehen, benutzt werden. Allerdings hat dies den Nachteil, dass einige vorbereitende oder intermediäre Arbeitsschritte, die nicht mit dem Spritzgießen verwandt sind, im Bereich zwischen den Formaufspannplatten durchgeführt werden müssen. Wegen des dort herrschenden Platzmangels stellt dies nicht zu unterschätzende Anforderungen an Handhabungsgeräte, die solche Arbeitsschritte zu erledigen haben. Dies führt einerseits zu einer Verteuerung des Produktionsablaufs und andererseits zu einer Verlangsamung desselben.It is becoming increasingly important to produce hybrid injection molded parts cost-effectively in large quantities. Such hybrid injection molded parts have, in addition to a two-component or multi-component injection-molded part, a fabric carrier which, for example, improves the elasticity or similar properties of the hybrid injection-molded part. Although closing units, such as those disclosed in the abovementioned publications, can be used for producing such hybrid injection-molded parts. However, this has the disadvantage that some preparatory or intermediate steps that are not related to injection molding, must be performed in the area between the platens. Because of the lack of space prevailing there, this does not place requirements on handling devices that have to be underestimated that have to be dealt with in such steps. On the one hand, this leads to an increase in the cost of the production process and, on the other hand, to a slowdown in it.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die diskutierten Nachteile zu beheben.The object of the present invention is to remedy the disadvantages discussed.
Diese Aufgabe wird durch eine vertikale Zwei-Platten-Schließeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Vertikalspritzgießmaschine mit einer derartigen Schließeinheit sowie einem Verfahren, das eine solche Vertikalspritzgießmaschine verwendet, gelöst. 2/17 72041 32/frThis object is achieved by a vertical two-plate clamping unit having the features of claim 1, a vertical injection molding machine with such a closing unit and a method using such a vertical injection molding machine. 2/17 72041 32 / fr
Dies geschieht, indem zwischen der unteren Formaufspannplatte, hier und im Folgenden genannt Basisplatte, und dem Drehtisch ein Schiebetisch angeordnet ist, durch den der Drehtisch gegebenenfalls samt einer Formhälfte aus dem Bereich zwischen Basisplatte und oberer Formaufspannplatte, hier und im Folgenden genannt verfahrbare Platte, ein- und ausbringbar ist.This is done by a sliding table is arranged between the lower platen, here and hereinafter called the base plate, and the turntable through which the turntable optionally together with a mold half from the area between the base plate and the upper platen, here and below called movable plate - and ausbringbar is.
Erfindungsgemäße vertikale Schließeinheiten können beispielsweise auch bei Spritzpressen zum Einsatz kommen. Nicht gattungsgemäß sind jedoch Horizontalspritzgießmaschinen, wie sie zum Beispiel aus der DE 36 37 166 A1 hervorgehen. Diese weisen zwar auch sowohl einen Dreh- als auch einen Schiebetisch auf. Allerdings dienen diese dort einem vollkommen anderen Zweck und können deshalb nicht als Lösung des dargelegten Problems betrachtet werden.Vertical clamping units according to the invention can also be used, for example, in transfer molding presses. However, not generic are horizontal injection molding machines, as they emerge for example from DE 36 37 166 A1. Although these also have both a rotary and a sliding table. However, these serve a completely different purpose and therefore can not be considered a solution to the problem outlined.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
Es kann vorgesehen sein, dass der Schiebetisch über einen Kraftspeicher gelagert ist, sodass, wenn der Drehtisch in den Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbare Platte eingebracht wird, der Schiebetisch von der Basisplatte beabstandet ist. Beim nachfolgenden Schließen der Schließeinheit wird der Schiebetisch auf der Basisplatte abgesetzt. Dies kann aktiv, etwa durch die Veränderung eines Drucks in einem hydraulischen Zylinder, oder passiv, etwa durch Druck der verfahrbaren Platte auf den mit einem Federelement gelagerten Schiebetisch, geschehen. Wird, zum Beispiel nach einem Spritzgussarbeitsschritt, die Schließeinheit daraufhin wieder geöffnet, hebt der Kraftspeicher den Schiebetisch wieder von der Basisplatte ab.It can be provided that the sliding table is mounted on a force accumulator, so that when the turntable is introduced into the region between the base plate and the movable plate, the sliding table is spaced from the base plate. During the subsequent closing of the closing unit, the sliding table is set down on the base plate. This can be done actively, for example by changing a pressure in a hydraulic cylinder, or passively, for example by pressure of the movable plate on the sliding table mounted with a spring element. If, for example, after an injection molding operation, the closing unit is then opened again, the energy storage device lifts the sliding table again from the base plate.
Dies ist einer reibungsarmen linearen Verfahrbewegung des Schiebetisches dienlich.This is useful for a low-friction linear movement of the sliding table.
Der Kraftspeicher kann als hydraulische oder magnetische Kolben-Zylinder-Einheit oder als Feder - insbesondere eine Blattfeder - oder als ein Luftkissen ausgebildet sein. Das Luftkissen wird hierbei bevorzugt dadurch erzeugt, dass durch eine Vielzahl von Düsen Druckluft in einen Zwischenraum zwischen Basisplatte und Schiebetisch eingebracht wird. Der Druck beträgt hierbei typischerweise maximal 10 3/17 • · · 72041 32/fr ΐ « · * ·· « « ·· ·· V · * ♦ · ·*«·,· ·· · ♦ ·· ·· · · · ·· · bar. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein durch eine Gummischürze ein Entweichen der Druckluft aus dem Zwischenraum zumindest teilweise zu unterbinden.The energy accumulator can be designed as a hydraulic or magnetic piston-cylinder unit or as a spring - in particular a leaf spring - or as an air cushion. In this case, the air cushion is preferably produced by introducing compressed air into a gap between the base plate and the sliding table through a multiplicity of nozzles. The pressure is typically a maximum of 10 3/17 • · · 72041 32 / fr ΐ «· * ··« «·· ·· V · * ♦ · · ·« · · · · · · · · ·· ·· · · · ·· · bar. Furthermore, it may be advantageous by a rubber apron to prevent the escape of compressed air from the gap at least partially.
Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der Drehtisch und/oder der Schiebetisch ein Zahnprofil aufweisen und diese (dieser) durch Zusammenwirkung mit von Antriebseinheiten getriebenen Zahnrädern drehbar bzw. verschiebbar sind (ist). Diese Antriebseinheiten können etwa elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein. Diese Lösung kann besonders einfach tolerant gegenüber den oben beschriebenen Hebe- und Senkbewegungen des Schiebetisches ausgeführt werden. Aber auch andere Ausführungen, wie etwa die Verwendung einer Kugelumlaufspindel oder von Zylindern, sind ohne Weiteres denkbar.Furthermore, an embodiment is preferred in which the turntable and / or the sliding table have a tooth profile and these are rotatable or displaceable by interaction with toothed wheels driven by drive units. These drive units can be operated approximately electrically, electromagnetically, pneumatically or hydraulically. This solution can be carried out particularly easily tolerant to the above-described lifting and lowering movements of the sliding table. But other designs, such as the use of a ball screw or cylinders, are conceivable without further notice.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der zwei Drehtische vorgesehen sind, die über zwei Schiebetische abwechselnd in den Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte ein- und ausbringbar sind. Stillstandszeiten der Spritzgießmaschine, die anderen notwendigen Arbeitsschritten geschuldet sind, können so verkürzt werden, und so die Produktionsdauer eines Hybridspritzgussteils weiter verringert werden. Natürlich sind auch Ausführungsformen denkbar, die nur über einen Schiebetisch für zwei Drehtische oder über mehr als zwei Drehtische mit einer entsprechenden Anzahl Schiebetischen verfügen.Particularly preferred is an embodiment in which two turntables are provided, which are alternately on two sliding tables in the area between base plate and movable plate and be brought out. Downtimes of the injection molding machine, which are due to other necessary work steps, can thus be shortened, and so the production time of a hybrid injection molded part can be further reduced. Of course, embodiments are conceivable that have only a sliding table for two turntables or more than two turntables with a corresponding number of sliding tables.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Holme vorgesehen, welche die Basisplatte und die verfahrbare Platte durchsetzen und welche sowohl in der Basisplatte als auch in der verfahrbaren Platte geführt und relativ zu diesen bewegbar sind. Es können Druckkissen vorgesehen sein, durch welche die Holme zum Aufbau einer Schließkraft unter Zugspannung setzbar sind. Hierbei kann der Druck in den Druckkissen etwa hydraulisch, elektrohydraulisch und/oder elektromagnetisch erzeugt werden.In a further embodiment of the invention, spars are provided which pass through the base plate and the movable plate and which are guided both in the base plate and in the movable plate and are movable relative thereto. There may be provided pressure cushions through which the spars can be set to build a closing force under tension. In this case, the pressure in the pressure pad can be generated approximately hydraulically, electrohydraulically and / or electromagnetically.
Zur Führung der Holme in der Basisplatte und/oder der verfahrbaren Platte können an den Platten Buchsen angeordnet sein. 4/17 • · • · · 72041 32/fr • · • · · 72041 32/fr • · • · ♦ · · ♦ · Λ · · · ·· · « ♦ ·To guide the spars in the base plate and / or the movable plate sockets can be arranged on the plates. 4/17 • · • · 72041 32 / fr • · • · 72041 32 / fr • · • · ♦ · · ♦ · Λ · · · ··· «♦ ·
Weiterhin kann an der Schließeinheit eine Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung der Holme mit der verfahrbaren Platte vorgesehen sein, wobei die Verriegelung vorzugsweise formschlüssig ist. Diese Verriegelungsvorrichtung kann als elektrische, elektromagnetische oder hydraulische Verriegelungsvorrichtung ausgeführt sein.Furthermore, a locking device for locking the spars with the movable plate may be provided on the closing unit, wherein the lock is preferably form-fitting. This locking device can be designed as an electrical, electromagnetic or hydraulic locking device.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der wenigstens eine Drehtisch als Formträger für eine Formhälfte eines Spritzgießwerkzeugs und/oder als Indexplatte ausgebildet ist.Particularly preferred is an embodiment in which the at least one turntable is designed as a mold carrier for a mold half of an injection mold and / or as an index plate.
Die Schließeinheit kann rahmenfrei ausgebildet sein.The closing unit may be formed frame-free.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zum Verfahren der verfahrbaren Platte in vertikaler Richtung eine - vorzugsweise elektromechanische oder hydraulische - Eilhubvorrichtung vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention can be provided for moving the movable plate in the vertical direction - preferably electromechanical or hydraulic - Eilhubvorrichtung.
Vorzugsweise stützt sich die verfahrbare Platte nur über die Eilhubvorrichtung an derPreferably, the movable plate is based only on the Eilhubvorrichtung on the
Basisplatte oder am Boden ab.Base plate or on the ground.
Schutz wird auch begehrt für eine Spritzgießmaschine mit wenigstens einer Plastifiziereinheit für wenigstens eine Spritzgießkomponente, wenigstens einer Einspritzeinheit zum Einspritzen der plastifizierten wenigstens einen Spritzgießkomponente in eine Form und wenigstens eine erfindungsgemäßen vertikalen Zwei-Platten-Schließeinheit.Protection is also desired for an injection molding machine having at least one plasticizing unit for at least one injection molding component, at least one injection unit for injecting the plasticized at least one injection molding component into a mold and at least one vertical two-platen clamping unit according to the invention.
Des Weiteren wird Schutz begehrt für eine Verfahren zur Herstellung vonFurthermore, protection is sought for a process for the production of
Hybridspritzgussteilen, wobei - außerhalb des Bereichs zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte vorbereitende Arbeitsschritte an oder in Formnestern einer Formhälfte durchgeführt werden, - die Formhälfte durch den Schiebetisch in den Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte eingebracht wird, - in einem ersten Spritzgießschritt ein Teil des Hybridspritzgussteils spritzgegossen wird, - die Formhälfte durch den Drehtisch gedreht wird, 5/17 72041 32/fr - in einem zweiten Spritzgießschritt ein weiterer Teil des Hybridspritzgussteils spritzgegossen wird und, - die Formhälfte durch den Schiebetisch aus dem Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte ausgebracht wird.Hybrid injection molded parts, wherein - preparatory operations are performed on or in mold cavities of a mold half outside the area between the base plate and movable plate, - the mold half is introduced through the sliding table in the region between the base plate and movable plate, - injection molded in a first injection molding part of the hybrid injection molded part is, - the mold half is rotated by the turntable, in a second injection molding step, a further part of the hybrid injection molded part is injection molded and, - the mold half is discharged through the sliding table from the area between the base plate and movable plate.
Bei einem vorbereitenden Arbeitsschritt kann es sich um das Einbringen von faserverstärkten Matten oder Erwärmung derselben handeln.In a preparatory step, it may be the introduction of fiber reinforced mats or heating them.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass - während sich eine Formhälfte in dem Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte befindet vorbereitende Arbeitsschritte an oder in Formnestern einerweiteren Formhälfte durchgeführt werden, - nachdem die eine Formhälfte aus dem Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte ausgebracht wird, die weitere Formhälfte durch einen Schiebetisch in den Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte eingebracht wird, - in einem dritten Spritzgießschritt ein Teil eines zweiten Hybridspritzgussteils spritzgegossen wird, - die weitere Formhälfte durch einen Drehtisch gedreht wird, - in einem vierten Spritzgießschritt ein weiterer Teil des zweiten Hybridspritzgussteils spritzgegossen wird und, - die weitere Formhälfte durch einen Schiebetisch aus dem Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte ausgebracht wird.In a further embodiment of the method it can be provided that - while one mold half is in the area between the base plate and the movable plate - preparatory work steps are carried out on or in the mold cavities of a further mold half, - after the one mold half has been ejected from the area between the base plate and the moveable plate is, the further mold half is introduced through a sliding table in the area between the base plate and movable plate, - is injection molded in a third injection molding a part of a second injection molded part, - the other mold half is rotated by a turntable, - in a fourth injection molding another part the second hybrid injection-molded part is injection-molded and, - the further mold half is discharged through a sliding table from the area between the base plate and the movable plate.
Selbstverständlich können auch bei sogenannten RTM-Verfahren, bei denen duroplastische Kunststoffe verarbeitet werden, können ähnliche Verfahrensschritte benutzt werden, um die Produktivität zu steigern.Of course, in so-called RTM processes, in which thermosetting plastics are processed, similar process steps can be used to increase productivity.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Es versteht sich dabei von selbst, dass die in den Figuren als Kombination gezeigten Maßnahmen auch unabhängig voneinander oder in Teilkombinationen eingesetzt werden können. Es zeigen: 6/17 72041 32/fr 72041 32/fr Fig. 1Further advantages and details of the invention will become apparent from the figures and the associated description of the figures. It goes without saying that the measures shown in the figures as a combination can also be used independently or in sub-combinations. 6/17 72041 32 / fr 72041 32 / fr FIG. 1
Fig. 2aFig. 2a
Fig. 2bFig. 2b
Fig. 2c Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen vertikalen Zwei-Platten-Schließeinheit mit seitlich angeordneter Einspritzeinheit sowie einer Kombination aus Drehtisch und Schiebetisch, eine schematische Seitenansicht der Schließeinheit, wobei der Drehtisch aus dem Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbarer Platte ausgebracht ist, eine schematische Seitenansicht der Schließeinheit im offenen Zustand, wobei der Drehtisch in den Bereich zwischen Basisplatte und verfahrbare Platte eingebracht ist, eine schematische Seitenansicht der geschlossenen Schließeinheit und eine schematische Draufsicht auf eine Spritzgussmaschine mit zwei Drehtisch-Schiebetisch Kombinationen.Fig. 2c Fig. 3 is a perspective view of a vertical two-plate clamping unit according to the invention with laterally arranged injection unit and a combination of turntable and sliding table, a schematic side view of the clamping unit, wherein the turntable is applied from the area between the base plate and movable plate, a schematic side view of the closing unit in the open state, wherein the turntable is introduced into the region between the base plate and movable plate, a schematic side view of the closed clamping unit and a schematic plan view of an injection molding machine with two turntable sliding table combinations.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Spritzgussmaschine 7. Zu erkennen sind die Plastifiziereinheit 10, die Einspritzeinheit 12 und die Schließeinheit 1. Die Schließeinheit 1 weist einen Schiebetisch 13 sowie einen darauf befestigten Drehtisch 14 auf. Des Weiteren sind die stationäre Basisplatte 2, die verfahrbare Platte 3 und die Holme 4 zu erkennen. Außerdem ist die Eilhubvorrichtung 9 gezeigt, die dem schnellen Anheben der verfahrbaren Platte 3 dient. Die Verriegelungseinrichtung 5 zur Verriegelung der Holme 4 mit der verfahrbahren Platte 3 ist auch zu erkennen. Des Weiteren sind Druckkissen 6 zu erkennen, durch welche die Schließkraft der Schließeinheit 1 aufgebaut werden kann.FIG. 1 shows a perspective view of the injection molding machine 7. The plasticizing unit 10, the injection unit 12 and the closing unit 1 can be seen. The closing unit 1 has a sliding table 13 and a turntable 14 mounted thereon. Furthermore, the stationary base plate 2, the movable plate 3 and the spars 4 can be seen. In addition, the Eilhubvorrichtung 9 is shown, which serves the rapid lifting of the movable plate 3. The locking device 5 for locking the spars 4 with the traversing plate 3 can also be seen. Furthermore, pressure pads 6 can be recognized by which the closing force of the closing unit 1 can be established.
Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Schließeinheit 1, wobei (a) der Drehtisch 14 aus dem Bereich zwischen Basisplatte 2 und verfahrerbarer Platte 3 ausgebracht ist und die Schließeinheit 1 geöffnet ist, (b) der Drehtisch 14 im Bereich zwischen Basisplatte 2 und verfahrbarer Platte 3 eingebracht ist und die Schließeinheit 1 geöffnet ist, (c) der Drehtisch 14 in den Bereich zwischen Basisplatte 2 und verfahrbarer Platte 3 eingebracht ist und die Schließeinheit 1 geschlossen ist. Zu erkennen sind jeweils die Basisplatte 2 und die verfahrbare Platte 3 sowie die Holme 4 und die Buchsen 8 an den Platten für die Holme 4. Die Bewegungen des Drehtisches 14 und des Schiebetisches 13 werden über die Antriebseinheiten 15 getrieben. Die Rollen 16 sind gefedert gelagert, der Kraftspeicher ist also als Feder ausgeführt. 7/17 72041 32/frFigure 2 shows a schematic side view of the clamping unit 1, wherein (a) the turntable 14 from the area between the base plate 2 and movable plate 3 is deployed and the clamping unit 1 is opened, (b) the turntable 14 in the region between the base plate 2 and movable plate 3 is inserted and the clamping unit 1 is opened, (c) the turntable 14 is inserted into the area between the base plate 2 and the movable plate 3 and the closing unit 1 is closed. Evident are respectively the base plate 2 and the movable plate 3 and the spars 4 and the sockets 8 on the plates for the spars 4. The movements of the turntable 14 and the sliding table 13 are driven by the drive units 15. The rollers 16 are spring-mounted, the energy storage is thus designed as a spring. 7/17 72041 32 / fr
Eine schematische Draufsicht auf eine Spritzgießmaschine 7 mit Spritzeinheit 12, Plastifziereinheit 10 und Schließeinheit 1 ist in Figur 3 zu sehen. Die hier gezeigte Ausführungsform der Erfindung weist jeweils zwei Drehtische 14 und zwei Schiebetische 13 auf. Hierbei können an einem Drehtisch 14 spritzgießfremde Arbeitsschritte durchgeführt werden, während sich der andere Drehtisch 14 in der Schließeinheit 1 befindet.A schematic plan view of an injection molding machine 7 with injection unit 12, plasticizing unit 10 and closing unit 1 can be seen in FIG. The embodiment of the invention shown here in each case has two turntables 14 and two slide tables 13. In this case, 14 non-spraying operations can be performed on a turntable, while the other turntable 14 is in the clamping unit 1.
Innsbruck, am 06.09.2012 8/17Innsbruck, on 06.09.2012 8/17
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