DE10051265A1 - Spritzgießmaschine - Google Patents

Abstract

Bei einer Spritzgießmaschine mit mindestens einer Spritzeinheit und mit wenigstens einer Schließeinheit für zumindest eine aus aneinandersetzbaren Formmitteln bestehende Kavität zur Herstellung von Vorformlingen für Kunststoffflaschen ist jede Schließeinheit eine vertikal wirkende Schließeinheit. Es ist ein waagerechter Drehträger vorgesehen, in den ein Formmittel, welches der Ausbildung des Flaschenhalses und -gewindeteils dient, integriert ist. Der Drehträger besteht aus einem Drehzentrumteil und davon radial abstehenden Armen, wobei wenigstens einer der Arme mit mindestens einem der Formmittel ausgerüstet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießmaschine mit mindestens einer Spritzeinheit und mit wenigstens einer Schließeinheit für zumindest eine aus aneinandersetzbaren Formmitteln bestehende Kavität zur Herstellung von Vorformlingen für Kunststoffflaschen.

Bei der Herstellung von Kunststoffflaschen werden mit Spritzgießmaschinen zunächst die Vorformlinge, sogenannte "Preforms" gefertigt. Die Vorformlinge werden anschließend dafür vorgesehenen weiteren Fertigungsstationen zugeführt, in denen aus den Vorformlingen die fertigen Kunststoffflaschen hergestellt werden.

Bei der Herstellung von Vorformlingen für Kunststoffflaschen mittels einer Spritzgießmaschine ist es üblich, die benötigten Kavitäten bzw. Werkzeuge oder Formen, derart zu gestalten, daß Flaschenhals und Gewindeteil der Kunststoffflasche an den fertiggestellten Vorformlingen vorhanden sind. Bei einer Spritzgießmaschine werden die aus mehreren Teilen bzw. Formmitteln bestehenden Kavitäten, nämlich die Werkzeuge oder Formen, mittels einer Schließeinheit zusammengefahren. In die geschlossene Kavität wird über die Spritzeinheit eine jeweils vorbestimmte Menge Kunststoff eingespritzt. Nach dem Erkalten bzw. Erstarren des eingespritzten Kunststoffs kann die Kavität mittels der Schließeinheit wieder geöffnet werden, so daß die fertigen Vorformlinge aus den Kavitäten, bzw. ihren Formmitteln, entnehmbar sind.

Das Entnehmen der Vorformlinge erfordert den Einsatz entsprechender Mechaniken, vor allen Dingen dann, wenn Spritzgießmaschinen mit mehreren Spritzeinheiten und mehreren Schließeinheiten ausgerüstet sind, die gleichzeitig oder taktweise arbeiten und Vorformlinge in hohen Stückzahlen in kürzester Zeit bereitstellen. Um die Vorformlinge aus den Kavitäten herauszunehmen, sind steuerungstechnisch relativ aufwendige "Roboter" einzusetzen, die bei geöffneten Schließeinrichtungen zwischen den Formmitteln der Kavitäten arbeiten müssen, und zwar rasch und präzise, bevor die Formmittel wieder zur jeweiligen Kavität geschlossen werden und ein neuer Spritzvorgang einsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine zu schaffen, bei der sich aufwendige Robot- Techniken für die Abführung fertiger Vorformlinge erübrigen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Schließeinheit eine vertikal wirkende Schließeinheit ist und daß ein waagerechter Drehträger vorgesehen ist, in den das Formmittel, welches der Ausbildung des Flaschenhalses und -gewindeteils dient, integriert ist.

Ein Drehträger kann, vergleichbar einem Rundtaktisch, problemlos durch den Schließbereich einer Schließeinheit bewegt werden. Er ist in einem oder mehreren vorbestimmten Drehschritten um ein Drehzentrum bewegbar, wobei er jeweils gewünschte Ausrüstungen mitführen kann. Die Bewegung des Drehträgers ersetzt in vorteilhaft einfacher Weise Mechaniken, die aufwendig geregelt und gesteuert werden müssen, um die Entnahme der fertigen Vorformlinge aus den Kavitäten bewirken zu können.

Vorzugsweise besteht der Drehträger aus einem Drehzentrumteil und davon radial abstehenden Armen, wobei wenigstens einer der Arme mit mindestens einem Formmittel ausgerüstet ist. Die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine läßt sich durch Vervielfachung der Formmittel, die in einem der Arme oder in mehreren Armen angebracht werden, steigern.

Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Formmittel eine Platte ist, die mindestens einen Durchbruch aufweist, der als einer Hals- und Gewindeformung dienender "Neckring" ausgebildet ist.

Selbstverständlich kann jede Platte eine Vielzahl von Durchbrüchen, bzw. "Neckringen", aufweisen und mehrere Platten können wiederum in einem Arm des Drehträgers angeordnet sein, wobei der Drehträger ebenfalls mehrere Arme haben kann.

Bei einer Spritzgießmaschine mit vertikal wirkenden Schließeinheiten und mehreren Spritzeinheiten können mit dem Drehträger verschiedene Positionen auf einer Kreisbahn abgefahren werden.

Da der Drehträger Arme aufweist, kann der Freiraum zwischen zwei zueinander benachbart stehenden Armen bei entsprechender Taktbewegung auch als Abkühlphase benutzt werden.

Jedes die "Neckringe" aufweisende Formmittel kann als auswechselbar am zugeordneten Arm gehaltener Einsatz ausgebildet sein, wobei jeder Arm eine Aufnahme aufweist, in welcher der Einsatz einsetzbar ist und mit entsprechenden Befestigungsmitteln lösbar befestigt ist.

Damit ist eine Umrüstung des Drehträgers, d. h. ein Austausch der entsprechenden Formmittel mit relativ wenig Aufwand ohne weiteres möglich.

Die Formmittel, die in den Drehträger integriert sind, bzw. mit denen der Drehträger ausgerüstet ist, sitzen bei geschlossener Kavität zwischen einem Unterwerkzeug und einem Oberwerkzeug, die jeweils mit den entsprechenden Organen der Schließeinrichtung gekoppelt sind. Mit dem Drehträger kann ein entsprechendes Formmittel in eine Position gebracht werden, bei der es nach Schließen der Kavität aufgrund der Einwirkung der Schließeinheit ein Mittelwerkzeug zwischen Unterwerkzeug und Oberwerkzeug ist. Der Drehträger ist demzufolge mit besonderem Vorteil an der Bildung einer Form bzw. der Kavität für das Spritzgießen von Vorformlingen beteiligt.

Bei einer vertikal wirkenden Schließeinrichtung können die Teile der Kavität, nämlich Unterwerkzeug und Oberwerkzeug mittels der Schließeinrichtung vertikal auseinandergezogen oder zur geschlossenen Form gegeneinander geführt werden. In einem bei geöffneter Schließvorrichtung, d. h. geöffneter Form, freien Raum befindet sich der Drehträger mit den Formmitteln. Damit gespritzte Vorformlinge aus der geöffneten Form entnehmbar sind, können zusätzlich zum Drehantrieb des Drehträgers Hub- und Führungsmittel für eine Hebe- bzw. Senkbewegung quer zur Drehebene des Drehträgers vorgesehen sein.

Jede Schließeinheit umfaßt eine untere Aufspannplatte für zumindest ein unteres Formmittel (Unterwerkzeug) und eine wenigstens ein oberes Formmittel (Oberwerkzeug) tragende obere Schließplatte. Aufspannplatte und Schließplatte jeder Schließeinheit sind relativ zueinander quer zu den Plattenebenen zwangsbeweglich, um die Formmittel zur geschlossenen Form zusammenzuführen, oder die Form bzw. das Werkzeug zu öffnen.

Zur Führung der Platten sind lotrechte Führungssäulen vorgesehen, von denen eine, vorzugsweise diejenige, die sich im Zentrum der Spritzgießmaschine befindet, das Drehzentrumteil des Drehträgers führt. An dieser sogenannten Mittelsäule ist das Drehzentrumteil längsverschiebbar geführt, wobei es mit Hubmitteln entsprechend verschoben werden kann. Das Drehzentrumteil kann zweiteilig ausgeführt sein, indem es aus einer die Mittelsäule umfassenden Führungsbuchse und einem außen auf der Führungsbuchse gelagerten Drehkranz besteht, der die davon radial abstehenden Arme aufweist. An der Führungsbuchse kann ein als Hubmittel dienender Arbeitszylinder angreifen.

Zur Erzeugung der Drehbewegung des Drehträgers um das durch die Mittelsäule vorgegebene Drehzentrum, kann ein Antriebsmotor vorgesehen sein, der auf ein Ritzel wirkt, welches mit einer Außenverzahnung am Drehkranz kämmt.

Der vorbeschriebene Aufbau der Spritzgießmaschine gewährleistet, daß der Drehträger so angeordnet ist, daß die von ihm mitgeführten Formmittel mit den "Neckringen" auf einer Kreisbahn durch die Schließbereiche zwischen den Aufspannplatten und Schließplatten der Schließeinrichtungen geführt werden. Dabei ist der Verlauf der Kreisbahn mit besonderem Vorteil so gelegt, daß jedes mit "Neckringen" versehene Formmittel bei durch Wirkung der Schließeinrichtung geschlossener Form eine zwischen Unterform und Oberform passend sitzende Mittelform ist.

Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine ist problemlos mit mehreren Schließstationen und Spritzstationen ausrüstbar, die, um die Mittelsäule herum verteilt, in vorbestimmten Position anordbar sind. Die einzelnen Schließstationen mit den Ihnen jeweils zugeordneten Spritzstationen sind dabei mit den Armen des Drehträgers abfahrbar. Dies ermöglicht mit besonderem Vorteil einen Vorformling in einer ersten Kavität, bzw. Form zu fertigen und dann mit Hilfe des in den Drehträger integrierten Formmittels für Hals- und Gewindeteil aus der geöffneten Form zu ziehen, indem der Drehträger mit seinem Hubmittel angehoben wird. Anschließend kann der gehobene Drehträger in eine nächste Position gedreht werden, in welcher eine weitere Verarbeitung des mitgeführten Vorformlings noch in der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine erfolgen kann. Beispielsweise kann in einer nächsten Station der Spritzgießmaschine ein sogenanntes "Overmoulding" erfolgen. Dabei wird der Vorformling in einer weiteren entsprechend gestalteten Form mit einer zweiten Schicht versehen, z. B. umspritzt, so daß eine mehrlagige, z. B. zweischichtige Flasche aus Kunststoff gebildet ist.

Selbstverständlich können auch mit Hilfe des Drehträgers Kühlstationen abgefahren werden, bevor eine Entnahmestation erreicht wird, in welcher der Drehträger die mitgeführten Vorformlinge beispielsweise abwirft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt einen schematische Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit vertikal wirkenden Schließeinheiten im Schnitt. Die Spritzeinheiten der Spritzgießmaschine sind hier nicht weiter dargestellt.

Die Spritzgießmaschine weist mehrere Schließeinheiten auf. Diese umfassen untere Aufspannplatten 1, 2, auf denen jeweils eine Unterform 3 bzw. 4, die jeweils einem unteren Formmittel entsprechen, aufgespannt ist. Gegenstücke zu den festen Aufspannplatten 1 und 2 sind die beweglichen Schließplatten 5 und 6 mit den darauf aufgespannten Oberformen 7 und 8 (obere Formmittel). An feststehenden Zugplatten 9 und 10 können sich hier nicht weiter dargestellte Schließzylinder abstützen, die an den beweglichen Schließplatten 5 und 6 angreifen, so daß die Oberformen 7 und 8 (obere Formmittel) in einer Schließbewegung gegen die Unterformen 3 und 4 (untere Formmittel) und zurück in die hier gezeichnete Offenstellung bewegt werden können.

Im Zentrum der Maschine steht eine Mittelsäule 11. Um die Mittelsäule 11 herum sind in vorbestimmten Positionen zur Mittelsäule 11 parallele Führungssäulen 12, 13, 14, und 15 verteilt angeordnet. Entlang der Führungssäulen 12, 13, 14, und 15 und der Mittelsäule 11 sind die beweglichen Schießplatten 5 und 6, der Schließeinrichtungen vertikal beweglich geführt.

An der im Maschinenzentrum befindlichen Mittelsäule 11 ist ein Drehträger 16 angeordnet. Dieser umfaßt eine an der Mittelsäule geführte Führungsbuchse 17 und einen wiederum außen auf der Führungsbuchse 17 drehbar gelagerten Drehkranz 18. Führungsbuchse 17 und Drehkranz 18 bilden ein Drehzentrumteil des Drehträgers 16. Vom Drehzentrumteil, und zwar von dessen Drehkranz 18, stehen radial Arme 19 ab. Eine vorbestimmte Anzahl der Arme, d. h. nicht unbedingt jeder Arm, ist mit mindestens einem zusätzlichen Formmittel 20 ausgerüstet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das hier sichtbare Formmittel 20 eine an den Arm 19 angebaute, z. B. eingelassene Platte 21, die mehrere Durchbrüche 22 und 23 aufweist, von denen jeder als ein einer Hals- und Gewindeformung dienender "Neckring" für hier angedeutete Vorformlinge 24, 25 ausgebildet ist.

Der Drehträger 16 ist so angeordnet, daß die von ihm mitgeführten Formmittel 20 mit den jeweils als "Neckring" ausgebildeten Durchbrüchen 22, 23 auf einer Kreisbahn um die Mittelsäule 11 durch die Schließbereiche zwischen den Aufspannplatten 1, 2 und Schließplatten 5, 6 der Schließeinrichtungen führbar sind.

Mittels eines nicht weiter dargestellten Hubmittels kann der gesamte Drehträger 16 entlang der Mittelsäule um ein vorbestimmtes Maß verschoben werden, um z. B. Vorformlinge aus der Unterform 4 zu heben oder z. B. in die Unterform 3 zu senken.

Claims (9)

1. Spritzgießmaschine mit mindestens einer Spritzeinheit und mit wenigstens einer Schließeinheit für zumindest eine aus aneinandersetzbaren Formmitteln bestehende Kavität zur Herstellung von Vorformlingen für Kunststoffflaschen, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Schließeinheit eine vertikal wirkende Schließeinheit ist und
daß ein waagerechter Drehträger (16) vorgesehen ist, in den ein Formmittel (20), welches der Ausbildung des Flaschenhalses und -gewindeteils dient, integriert ist.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehträger (16) aus einem Drehzentrumteil und davon radial abstehenden Armen (19) besteht, wobei wenigstens einer der Arme (19) mit mindestens einem der Formmittel (20) ausgerüstet ist.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formmittel (20) eine Platte (21) ist, die mindestens einen Durchbruch (22) aufweist, der als einer Hals- und Gewindeformung dienender "Neckring" ausgebildet ist.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (21) eine Vielzahl von Durchbrüchen (22, 23) aufweist.

5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes die Durchbrüche (22, 23) aufweisende Formmittel (20) als auswechselbar am zugeordneten Arm (19) gehaltener Einsatz ausgebildet ist und daß jeder Arm (19) eine Aufnahme aufweist, in welche der Einsatz einsetzbar und mit entsprechenden Befestigungsmitteln lösbar befestigbar ist.

6. Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Drehantrieb des Drehträgers (16) Hub- und Führungsmittel für eine Hebe- bzw. Senkbewegung quer zur Drehebene des Drehträgers (16) vorgesehen sind.

7. Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schließeinheit eine untere Aufspannplatte (1, 2) für zumindest ein unteres Formmittel (3, 4) und eine wenigstens ein oberes Formmittel (7, 8) tragende obere Schließplatte (5, 6) umfaßt, die jeweils relativ zueinander quer zu den Plattenebenen zwangsbeweglich sind.

8. Spritzgießmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehträger (16) so angeordnet ist, daß die von ihm mitgeführten Formmittel (20) mit den als Neckringe ausgebildeten Durchbrüchen (22, 23) auf einer Kreisbahn durch die Schließbereiche zwischen den Aufspannplatten (1, 2) und Schließplatten (5, 6) der Schließeinrichtungen führbar sind.

9. Spritzgießmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Kreisbahn so gelegt ist, daß jedes von dem Drehträger (16) mitgeführte Formmittel (20) bei durch Wirkung der Schließeinrichtung geschlossener Form eine zwischen unterem Formmittel (4) und oberem Formmittel (8) passend sitzende Zwischenform ist.