AT8898U1 - Greifeinrichtung, insbesondere für ein handhabungsgerät einer spritzgiessmaschine - Google Patents

Abstract

Greifeinrichtung (1), insbesondere für ein Handhabungsgerät einer Spritzgießmaschine, wobei die Greifeinrichtung (1) einen Grundkörper (2) mit Saugeinrichtungen zum Aufnehmen von Folien umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) eine Vielzahl von Borsten (3) angeordnet sind und diese eine bürstenartige Oberfläche (10) ausbilden.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Greifeinrichtung, insbesondere für ein Handhabungsgerät einer Spritzgießmaschine, wobei die Greifeinrichtung einen Grundkörper mit Saugeinrichtungen zum Aufnehmen von Folien umfasst. 5 Gattungsgemäße Greifeinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 103 31 519 bekannt. Beim Stand der Technik entnimmt die Greifeinrichtung, auf der z. B. ein Sauger angebracht ist an dem wiederum ein Vakuum anlegbar ist, von einem Stapel Folien die oberste Folie und legt diese dann in eine Spritzgießmaschine bzw. in eine Spritzgießform ein, um die Folie dann mit Kunststoff zu Hinterspritzen. Der Stand der Technik zeigt dabei das Problem, dass sich die io Folie beim Einlegen in das aufgeheizte Werkzeug deformiert und Wellen oder Beulen bildet. Durch den hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und die geringe Wärmeleitfähigkeit der Kunststofffolie bilden sich bei punktueller Auflage im Werkzeug unmittelbar thermische Spannungen aus, die zu den genannten Deformationen in der Folie führen. Eine elektrostatische Aufladung der Kunststofffolie zur sicheren Fixierung der Folie im Werkzeug ist in diesem Zu-15 stand praktisch nicht mehr möglich, ja sie hat sogar einen gegenteiligen, nachteiligen Effekt, da beim Schließen des Werkzeugs die aufgebrachte Ladung innerhalb der Kunststofffolie von der bewegbaren Aufspannplatte angezogen wird und ein zusätzliches Ablösen der Folie bewirkt. Eine homogene Durchwärmung der Folie auf Werkzeugtemperatur ist damit praktisch ausgeschlossen. 20

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Greifeinrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der es möglich ist, eine Folie derart in ein vorzugsweise vorgeheiztes Werkzeug einzulegen, sodass es zu keiner Deformation der Folie kommt. 25 Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine gattungsgemäße Greifeinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass am Grundkörper eine Vielzahl von Borsten angeordnet sind und diese eine bürstenartige Oberfläche ausbilden.

Bei einer Ausgestaltung der Greifeinrichtung in Form einer „Bürste“ wird die Folie durch Anlegen 30 eines Unterdrucks an den Saugeinrichtungen von der Greifeinrichtung aufgenommen. Auf der der Greifeinrichtung abgewandten Seite drückt nun der Luftdruck auf die Folie, wobei diese auf die Folie wirkende Kraft durch die Vielzahl von Borstenspitzen auf etliche Punkte verteilt wird. Anschließend wird die Folie von der Greifeinrichtung beispielsweise in eine Formhälfte einer Spritzgießmaschine eingebracht und das Vakuum abgeschaltet. Die Vielzahl von Borsten er-35 möglichen es, dass die Folie gleichmäßig in die Formhälfte gedrückt werden kann. Es kommt zu keinerlei Verformungen oder Verspannungen innerhalb der Folie, auch wenn die Formhälfte vorgeheizt ist. Anschließend kann die Folie z.B. mit einer Kunststoffmasse hinterspritzt werden. Die Greifeinrichtung könnte danach den so erzeugten Kunststoffkörper aus der Formhälfte nehmen. Vorteilhaft ist es aber eine zweite Greifeinrichtung anzubringen, die den Kunststoffkör-40 per wieder entnimmt, während die erfindungsgemäße Greifeinrichtung schon eine Folie bereit hält, die sofort wieder in die Formhälfte einbringbar ist.

Standardmäßig wird die Ausgestaltung der Folie bzw. des gewünschten Kunststoffkörpers, ein ebener Körper oder eine ebene Folie sein, weshalb der Grundkörper und die Greifeinrichtung 45 dann etwa flach ausgebildet sind.

Bei anderen Kunststoffkörpern, beispielsweise bei der Erzeugung von flächigen Gebilden wie Verbundscheiben von Kraftfahrzeugen, weisen diese Kunststoffkörper eine gewisse Krümmung auf. Daher ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass der Grundkörper bzw. die so Greifeinrichtung an die Krümmung des Kunststoffkörpers angepasst sind und daher eine Krümmung aufweisen. Die planare Folie wird sodann durch die erfindungsgemäße Greifeinrichtung bereits vor Einbringen in die Formhälfte der Spritzgießmaschine in die gewünschte Form gebracht. Für eine günstige Druckverteilung ist es in allen Fällen günstig, wenn die Borsten im Wesentlichen dieselbe Länge aufweisen. 55 3 AT 008 898 U1

Um eine unkontrollierte elektrostatische Aufladung und Entladung der Folie zu vermeiden, ist es günstig, wenn die Borsten elektrisch isolierend ausgebildet sind.

Speziell ist dies günstig, wenn man zu einem späteren Zeitpunkt eine gezielte elektrostatische 5 Aufladung der Folie wünscht, um diese z.B. aufgrund der Ladung möglichst in einer Ebene zu halten (durch die Abstoßung der gleichen Ladungsträger auf der Folie) bzw. um eine Wölbung der Folie weitestgehend zu unterbinden. Um die Folien gezielt und kontrolliert elektrostatisch aufzuladen und zu entladen ist vorgesehen, dass Elektroden zwischen den Borsten angeordnet sind. 10

Da die Greifeinrichtung die Folie nicht nur in eine bereits vorgewärmte Formhälfte einer Spritzgießmaschine einbringen sondern anschließend auch die Folie in die Formhälfte gleichmäßig eindrücken soll, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Borsten derart ausgebildet sind, dass sie bei Erwärmung auf etwa 120 °C formstabil bleiben. Dies gewährleistet eine lange 15 Lebensdauer der Greifeinrichtung und ermöglicht zudem, dass die Greifeinrichtung über einen längeren Zeitraum die Folie in die vorgewärmte Formhälfte eindrücken kann. Sind die Borsten nicht temperaturstabil ausgebildet, so muss das Einbringen der Folie in die Formhälfte rasch erfolgen, damit sich die Borsten nicht deformieren. 20 Wenn die Greifeinrichtung die Folie in eine Ablage (beispielsweise Formhälfte der Spritzgießmaschine) einbringt, so ist es günstig, wenn die Greifeinrichtung einen gewissen Druck ausüben kann. Um die Folie dabei nicht zu beschädigen, ist es vorteilhaft, wenn die Borsten abgerundet sind insbesondere an der Oberseite. Insgesamt ist es jedenfalls günstig, wenn die Borsten derart angeordnet sind, dass die Spitzen der Borsten zumindest bereichsweise etwa 25 gleichmäßig an einer angelegten Folie anliegen.

Damit die Greifeinrichtung ein gezieltes Vakuum aufbringen kann, hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Greifeinrichtung Sauger aufweist. Diese können derart angeordnet sein, dass diese den Kunststoffkörper direkt berühren. Unter Vakuumeinfluss ist bei der erfindungsgemä-30 ßen Greifeinrichtung lediglich ein gewisser Druckunterschied gemeint, der ausreichend ist, um die Folie aufzunehmen. Abhängig von der Masse der Folie unter Berücksichtigung des Luftdruckes ist es dem Fachmann ein Leichtes, den Unterdrück entsprechend zu dimensionieren. Beispielsweise bei kleinflächigen und leichten Folien wird ein Unterdrück ausreichen, der wenige Millibar unterhalb des Umgebungsdruckes liegt. Für großflächige, schwerere und dickere 35 bzw. unhandlichere Folien muss der Unterdrück entsprechend groß gewählt werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft auch ein Verfahren unter Verwendung einer Greifeinrichtung der vorgenannten Art, insbesondere ein Verfahren zum Einlegen von Folien in eine (Formhälfte einer) Spritzgießmaschine, wobei die Greifeinrichtung z.B. auf einem Handha-40 bungsgerät angebracht ist.

Ein solches Handhabungsgerät könnte eine Reinigungseinrichtung für die eingebrachte Folie aufweisen. Dies wäre günstig, um den Kunststoffkörper zum Beispiel von Staub und anhaftenden Schmutz zu befreien. Solcher Schmutz kann die optischen aber auch die Materialeigen-45 schäften des Kunststoffkörpers negativ beeinflussen.

Ein solches Verfahren könnte die folgenden Schritte umfassen:

Aufnehmen eines Kunststoffkörpers mit der Greifeinrichtung durch Anlegen eines Vaku-50 ums, gegebenenfalls Reinigung der der Greifeinrichtung abgewandten Seite des Kunststoffkörpers, gegebenenfalls Ablegen des Kunststoffkörpers und Reinigen der der Greifeinrichtung ursprünglich zugewandten Seite und anschließendes Wiederaufnehmen des Kunststoffkör-55 pers, 4 AT 008 898 U1

Einbringen des Kunststoffkörpers in ein vorzugsweise vorgeheiztes Formteil einer Spritzgießmaschine,

Abschalten des Vakuums,

Erwärmen des Kunststoffkörpers, 5 - Entfernen der Greifeinrichtung.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden anhand der Figuren und Figurenbeschreibung näher erläutert. Dabei zeigt: 10 15

Fig. 1 schematisch in Schrägriss ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Greifeinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig. 1 mit aufgebrachter Folie und einem Ausschnitt eines Formteils einer Spritzgießmaschine in geöffnetem Zustand und

Fig. 4 die Einrichtung gemäß Fig. 3 in geschlossenem Zustand.

Die Greifeinrichtung 1 der Fig. 1 zeigt zahlreiche Borsten 3, die auf einem Grundkörper 2 angeordnet sind. In der Ausführung gemäß Fig. 1 bilden die Borsten 3 eine Art Bürste mit Bürsten-20 teppich 10, wobei die Borsten 3 dicht aneinander angeordnet sind. Alle Borsten 3 weisen etwa dieselbe Länge auf. Die Greifeinrichtung 1 der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel, um später eine gekrümmte Verbundscheibe für ein Kraftfahrzeug zu erzeugen. Dabei dienen Sauger 4, an denen ein Vakuum anliegt, zur Fixierung der Folie 9 (siehe Fig. 3). Die Folie 9 liegt dann auf dem Bürstenteppich 10 bzw. den Spitzen der Borsten 3 auf. Zwischen den Borsten sind so 25 genannte lonisierungsspitzen 5, also Elektroden, angeordnet, die eine gezielte Aufladung des Kunststoffkörpers 9 ermöglichen. Um die Folie 9 nicht zu beschädigen, ist es günstig, wenn die Borsten 3 eine gewisse Elastizität aufweisen.

Der Ausschnitt in der Fig. 2 zeigt ein Detail der Greifeinrichtung 1 der Fig. 1, wobei die Sauger 4 30 detaillierter erkennbar ist. An der Oberseite der Sauger 4 befinden sich Auflageflächen, auf die die Folie 9 aufliegt. Durch den Kanal eines Saugers 4 kann ein Unterdrück angelegt werden. Die lonisierungsspitzen 5 sind Elektroden, die an einer nicht gezeigten Spannungsquelle anlie-gen. 35 In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Greifeinrichtung 1 gezeigt, auf der eine Folie 9 aufliegt, indem ein Unterdrück über die Sauger 4 angelegt wurde. Die ursprünglich plane Folie wurde von einem nicht gezeigten Folienstapel mit der Greifeinrichtung 1 aufgenommen und durch die gekrümmte Form der Greifeinrichtung 1 bereits in die spätere (leicht gekrümmte) Form vorgeformt. Die Greifeinrichtung 1 wird nun entlang der F*feile in Richtung der Formhälfte 11 einer 40 Spritzgießmaschine (nicht näher gezeigt) geführt. Die Formhälfte 11 weist einen zur Greifeinrichtung 1 komplementären Bereich 12 auf, auf dem die Folie 9 abgelegt wird. Der komplementäre Bereich 12 bzw. die Formhälfte 11 werden auf eine gewisse Temperatur vorgeheizt. Wenn nun die Greifeinrichtung 1 mit eingebrachter Folie 9 auf die Formhälfte 11 und den komplementären Bereich 12 eingebracht wird (Fig. 4), kann der Unterdrück an den Saugern 4 abgeschaltet 45 werden. Die Greifeinrichtung 1 drückt dann die Folie 9 auf den komplementären Bereich 12 so lange, bis die Folie 9 die Temperatur des Komplementärbereiches 12 erreicht hat. Erst dann wird die Greifeinrichtung 1 wieder entfernt. Durch die regelmäßige Anordnung der Borsten 3 als Bürstenteppich 10 wird der Druck dermaßen gleichmäßig auf die Folie 9 ausgeübt, dass diese sich bei der Erwärmung nicht unregelmäßig verformen kann. Die elektrostatische Aufladung mit so den lonisierungsspitzen 5 verbessert die regelmäßige Einlagerung der Folie 9 auf dem Bürstenteppich 10. Anschließend kann die Folie weiterbearbeitet (beispielsweise hinterspritzt) werden. 55

Claims (7)

1. 5 AT 008 898 U1 Ansprüche: 1. Greifeinrichtung eines Handhabungsgerätes einer Spritzgießmaschine, wobei die Greifeinrichtung einen Grundkörper mit Saugeinrichtungen zum Aufnehmen von Folien umfasst, 5 dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) eine Vielzahl von Borsten (3) angeordnet sind und diese eine bürstenartige Oberfläche (10) ausbilden.
2. 2. Greifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) wenigstens eine Krümmung aufweist. 10
3. 3. Greifeinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (3) elektrisch isolierend ausgebildet sind.
4. 4. Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die 15 Borsten (3) derart ausgebildet sind, dass sie bei Erwärmung auf etwa 120 °C formstabil bleiben.
5. 5. Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Borsten (3) Elektroden (5) angeordnet sind. 20
6. 6. Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (3) abgerundet sind.
7. 7. Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 25 Greifeinrichtung (1) Sauger (4) aufweist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 30 35 40 ! 45 50 55