DE10147191A1

DE10147191A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken

Info

Publication number: DE10147191A1
Application number: DE10147191A
Authority: DE
Inventors: Hans Hengstler
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: DE10147191B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen, wenigstens ein Einlegeteil enthaltenden Werkstücken. Die Vorrichtung umfaßt eine Spritzgießmaschine (1), die ein aus zwei Formteilen bestehendes Werkzeug (4) zum Spritzgießen des Werkstücks aufnimmt, sowie eine Transfereinrichtung (2) zur Zuführung des Einlegeteils in die Spritzgießmaschine (1). An der Spritzgießmaschine (1) ist eine Einlegestation (3) für das Einlegeteil angeordnet, in der das Einlegeteil in das eine Formteil (5) des Werkzeugs (4) eingelegt wird. Die Transfereinrichtung (2) transportiert das eine Formteil (5) in die Spritzgießmaschine (1). In der Spritzgießmaschine (1) wird das eine Formteil (5) mit dem bereits in der Spritzgießmaschine (1) befindlichen anderen Formteil beim Schließvorgang der Spritzgießmaschine (1) zum Spritzgießen komplettiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Mit Hilfe derartiger Vorrichtungen sind Werkstücke durch Spritzgießen herstellbar. Solche spritzgegossenen Werkstücke können Einlegeteile enthalten.

Aus der DE 198 03 171 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken mit Einlegeteilen bekannt. Diese Vorrichtung umfaßt eine Spritzgießmaschine, die ein aus zwei Formteilen bestehendes Werkzeug zum Spritzgiessen des Werkstücks aufnimmt. An der Spritzgießmaschine ist eine Transfereinrichtung zur Zuführung des Einlegeteils in die Spritzgießmaschine angeordnet. Die Transfereinrichtung besteht aus einer Handhabungsvorrichtung, die mittels eines Greifelements das Einlegeteil aufnimmt, anschließend das Greifelement in die Spritzgießmaschine bewegt und dort das Einlegeteil in das eine Formteil der beiden geöffneten Formteile ablegt.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung erscheint die aufwendige Ausgestaltung der Handhabungsvorrichtung. Der Bewegungsablauf zum Betrieb der Handhabungsvorrichtung ist kompliziert, so daß eine komplexe Steuerung für die Handhabungsvorrichtung notwendig ist. Dies verteuert zum einen die Handhabungsvorrichtung und läßt diese auch fehleranfällig werden. Außerdem arbeitet die Handhabungsvorrichtung aufgrund des komplizierten Bewegungsablaufs auch relativ langsam.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken mit Einlegeteilen einfacher auszugestalten, wobei insbesondere eine Leistungssteigerung im Betrieb der Vorrichtung erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken mit Einlegeteilen durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der Spritzgießmaschine eine Einlegestation für das Einlegeteil angeordnet ist. An der Einlegestation wird das Einlegeteil in das eine Formteil des Werkzeugs eingelegt, wobei sich das Formteil außerhalb der Spritzgießmaschine befindet. Mittels einer Transfereinrichtung wird anschließend das eine Formteil mitsamt dem darin befindlichen Einlegeteil in die Spritzgießmaschine transportiert. In der Spritzgießmaschine wird schließlich das eine Formteil mit dem bereits in der Spritzgießmaschine befindlichen, anderen Formteil beim Schließvorgang der Spritzgießmaschine zum gesamten Werkzeug für das Spritzgießen komplettiert. Wesentlich ist somit, daß das Einlegeteil bereits außerhalb der Spritzgießmaschine in das eine Formteil eingelegt wird. Dadurch kann die Einlegestation in einfacher Art und Weise ausgestaltet sein, gegebenenfalls genügt hier bereits ein manueller Arbeitsplatz. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem einen Formteil, in das das Einlegeteil außerhalb der Spritzgießmaschine eingelegt wird, um das Werkzeugunterteil. Bei dem anderen, bereits in der Spritzgießmaschine befindlichen Formteil handelt es sich dann um das Werkzeugoberteil.

Bevorzugterweise weist die Transfereinrichtung eine endlos umlaufende, durch die Spritzgießmaschine geführte Transferkette auf. Zweckmäßigerweise ist die Transferkette kontinuierlich, insbesondere mittels eines Elektromotors mit Getriebe angetrieben. Weiterhin kann die Transferkette in einer Platte, insbesondere in einer Nut der Platte, geführt sein. Die Platte ist schließlich derart an der Spritzgießmaschine angeordnet, daß die Platte bis in die Spritzgießmaschine hineinreicht. Dabei bietet es sich an, die Einlegestation an einer Seite der Platte und außerhalb der Spritzgießmaschine anzuordnen.

Das eine Formteil, in das das Einlegeteil außerhalb der Spritzgießmaschine eingelegt wird, kann wenigstens eine Führungsrolle aufweisen, die in die Nut der Platte zur Führung eingreift. Weiterhin können sich an diesem Formteil Laufrollen an der der Platte zugewandten Seite zu dessen Bewegung auf der Platte befinden. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Formteil reibungsarm mittels der Transfereinrichtung in die Spritzgießmaschine transportierbar. Zweckmäßig ist weiter, die Laufrollen gefedert an diesem Formteil anzuordnen, um das Aufsetzen des anderen Formteils sowie das Spritzgießen in der Spritzgießmaschine zu vereinfachen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das eine Formteil, in das das Einlegeteil außerhalb der Spritzgießmaschine eingelegt wird, an die Transferkette kraft- und/oder formschlüssig koppelbar. Zur kraftschlüssigen Kopplung läßt sich beispielsweise eine Magnet- oder Reibkraft verwenden. Für die Magnetkopplung kann an der der Nut in der Platte zugewandten Seite dieses Formteils wenigstens ein Permanentmagnet zur Ankopplung an die Transferkette angeordnet sein. Es kann sich dabei anbieten, den Permanentmagneten in einem aus elastomeren Material bestehenden Mitnehmer zu integrieren, wobei der Mitnehmer schwimmend an diesem Formteil befestigt ist. In der Spritzgießmaschine befindet sich weiterhin eine Anhalteeinrichtung zum Entkoppeln dieses Formteils von der Transferkette. Zweckmäßigerweise wirkt mit der Anhalteeinrichtung eine Klemmeinrichtung zum Fixieren dieses Formteils in der Spritzgießmaschine zusammen, wodurch das andere, bereits in der Spritzgießmaschine befindliche Formteil lagerichtig an dem erstgenannten Formteil zur Komplettierung des Werkzeugs ansetzbar ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Transfereinrichtung an der Spritzgießmaschine kompakter und damit platzsparender als bei den bekannten Vorrichtungen ausgestaltbar ist. Zudem besitzt die Transfereinrichtung einen einfachen Aufbau, der kaum fehleranfälllig und sehr kostengünstig ist. Die Vorrichtung ist flexibel neuen Anforderungen anpaßbar, indem es gegebenenfalls genügt, die Transferkette zu verlängern und/oder deren Führung entsprechend abzuändern, während die herkömmliche Transfereinrichtung hierzu vollständig umzubauen ist. Schließlich treten bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich geringe Reibkräfte für den Transport des einen Formteils in die Spritzgießmaschine auf, so daß selbst Formteile mit großer Masse, wie sie für große Werkstücke benötigt werden, bei kleinen Antriebskräften bewegbar sind. Dies trägt letztendlich auch zu einem hohen Ausstoß sowie einer Leistungssteigerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Weiterbildungen und weiteren Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung spritzgegossener Werkstücke in Draufsicht,
Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in Richtung des Pfeils III,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Spritzgießmaschine der Vorrichtung und
Fig. 5 einen Ausschnitt wie in Fig. 4 in einer weiteren Ausgestaltung.
In Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen, wenigstens ein Einlegeteil enthaltenden Werkstücken gezeigt, die eine Spritzgießmaschine 1, eine Transfereinrichtung 2 und eine Einlegestation 3 umfaßt.
Die als Kunststoff-Spritzgießmaschine mit einer vertikalen Schließ- und Spritzeinheit ausgestaltete Spritzgießmaschine 1 nimmt ein Werkzeug 4 zum Spritzgiessen des Werkstücks auf. Das Werkzeug 4 besteht aus wenigstens zwei Formteilen 5, 6. In der außerhalb an der Spritzgießmaschine 1 angeordneten Einlegestation 3 befinden sich Behälter 7 für die Einlegeteile. Das gewünschte Einlegeteil wird dort aus dem jeweiligen Behälter 7 entnommen und in das eine Formteil 5 des Werkzeugs 4 eingelegt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Einlegestation 3 handelt es sich um einen manuellen Arbeitsplatz, bei dem eine Person 8 das Einlegeteil in das Formteil 5 einlegt. Selbstverständlich kann dieser Vorgang auch von einer automatisch arbeitenden Einlegestation vorgenommen werden, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.
Mittels der Transfereinrichtung 2, die zur Zuführung des Einlegeteils in die Spritzgießmaschine 1 dient, wird das eine Formteil 5 dann von der Einlegestation 3 in die Spritzgießmaschine 1 transportiert. In der Spritzgießmaschine 1 wird das eine Formteil 5 anschließend mit dem bereits in der Spritzgießmaschine 1 befindlichen, anderen Formteil 6 beim Schließvorgang der Spritzgießmaschine 1 zum Spritzgießen komplettiert. Danach beginnt der Spritzgießvorgang in der Spritzgießmaschine 1, wobei das Einlegeteil im Werkzeug 4 entsprechend zum Werkstück umspritzt wird.
Nach Beendigung des Spritzgießvorganges wird das eine Formteil 5 mitsamt dem Werkstück von der Transfereinrichtung 2 aus der Spritzgießmaschine 1 transportiert. Es kann sich dabei anbieten, das Formteil 5 mit der Transfereinrichtung 2 zu einer Handlingstation 9 zu transportieren, wo das Werkstück aus dem Formteil 5 entnommen wird. Gegebenenfalls kann in der Handlingstation 9 gleichzeitig der Anguß am Werkstück entfernt werden. Schließlich wird das nunmehr leere Formteil 5 wiederum mittels der Transfereinrichtung 2 von der Handlingstation 9 zur Einlegestation 3 zurücktransportiert, wo dann der Arbeitszyklus von neuem beginnen kann.
Nachfolgend sollen nun weitere Ausgestaltungen dieser Vorrichtung näher beschrieben werden.
Bei dem einen Formteil 5, das mittels der Transfereinrichtung 2 von der Einlegestation 3 zur Spritzgießmaschine 1 transportiert wird, handelt es sich bevorzugterweise um das Werkzeugunterteil des Werkzeugs 4. Bei dem anderen, bereits in der Spritzgießmaschine 1 befindlichen Formteil 6 handelt es sich dann um das Werkzeugoberteil des Werkzeugs 4.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist die Transfereinrichtung 2 eine endlos umlaufende Transferkette 10 auf, die durch die Spritzgießmaschine 1 geführt ist. Es bietet sich an, die Transferkette 10 kontinuierlich anzutreiben. Als Antrieb kann zweckmäßigerweise ein Elektromotor mit Getriebe verwendet werden. An der Spritzgießmaschine 1 ist eine Platte 11 angeordnet, die bis in die Spritzgießmaschine 1 hineinreicht. Außerhalb dyr Spritzgießmaschine 1 befindet sich die Einlegestation 3 auf der Platte 11 an deren einen Seite. Weiter ist auch die Transferkette 10 in der Platte 11 geführt.
Zur Führung der Transferkette 10 befindet sich eine Nut 12 in der Platte 11, wie näher in Fig. 3 zu sehen ist. Das eine Formteil 5 weist wenigstens eine Führungsrolle 13 auf, die in die Nut 12 der Platte 11 zur Führung eingreift. Weiter besitzt das eine Formteil 5 Laufrollen 14 an der der Platte 11 zugewandten Seite, so daß das eine Formteil 5 auf der Platte 11 reibungsarm bewegbar ist. Zweckmäßigerweise sind die Laufrollen 14 gefedert an dem einen Formteil 5 angeordnet, wodurch das Aufsetzen des anderen Formteils 6 in der Spritzgießmaschine 1 zum Spritzgießen verbessert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das eine Formteil 5 an die Transferkette 10 kraft- und/oder formschlüssig koppelbar. Zur Kopplung an die Transferkette 10 bietet sich beispielsweise Magnet- und/oder Reibkraft an. Zweckmäßigerweise ist zur Ankopplung an die Transferkette 10 mittels Magnetkraft an der der Nut 12 in der Platte 11 zugewandten Seite des einen Formteils 5 wenigstens ein Permanentmagnet 15 angeordnet. Der Permanentmagnet 15 ist in einem aus elastomeren Material bestehenden Mitnehmer 16 integriert. Selbstverständlich können entsprechend der erforderlichen Magnetkraft auch mehrere Permanentmagnete 15 im Mitnehmer 16 vorgesehen sein. Der Mitnehmer 16 ist schwimmend an dem einen Formteil 5 befestigt. Zur Ankopplung an die Transferkette 10 mittels Reibkraft können Federbolzen verwendet werden, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.
Es bietet sich an, in der Spritzgießmaschine 1 eine Anhalteeinrichtung 17, die in Fig. 4 näher gezeigt ist, zum Entkoppeln des einen Formteils 5 von der Transferkette 10 anzuordnen. Mit der Anhalteeinrichtung 17, die einen Halteanschlag mit Dämpfung aufweist, kann eine beispielsweise mit einem Dorn 19 o. dgl. versehene Klemmeinrichtung 18 zum Positionieren sowie Fixieren des einen Formteils 5 in der Spritzgießmaschine 1 zusammenwirken. Dadurch ist das andere Formteil 6 lagerichtig an dem einen Formteil 5 zur Komplettierung des Werkzeugs 4 ansetzbar. Bei schweren Werkzeugen 4 für große Werkstücke bietet sich die beidseitige Anordnung von Anhalteeinrichtungen 17, 17' mit zusammenwirkenden Klemmeinrichtungen 18, 18' für die präzise Festlegung der Halteposition an. Die Anhalteeinrichtung 17, 17' und/oder die Klemmeinrichtung 18, 18' und/oder der Dorn 19 können je nach Erfordernis, beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe des Werkzeugs 4, gemäß Fig. 4 außerhalb oder auch gemäß Fig. 5 innerhalb des durch die Laufrollen 14 gebildeten Fahrwerks für das eine Formteil 5 angeordnet sein. Ebenso kann eine solche Anhalteeinrichtung 17 auch in der Einlegestation 3 sowie in der Handlingstation 9 angeordnet sein.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann eine derartige Transfereinrichung 2 nicht nur bei der Herstellung von Werkstücken mit umspritzten Einlegeteilen sondern auch für sonstige Spritzgießmaschinen verwendet werden, bei der Teile von außerhalb zuzuführen sind. Bezugszeichen-Liste 1 Spritzgießmaschine
2 Transfereinrichtung
3 Einlegestation
4 Werkzeug
5, 6 Formteil (von Werkzeug)
7 Behälter (für Einlegeteil)
8 Person
9 Handlingstation
10 Transferkette
11 Platte
12 Nut
13 Führungsrolle
14 Laufrolle
15 Permanentmagnet
16 Mitnehmer
17, 17' Anhalteeinrichtung
18, 18' Klemmeinrichtung
19 Dorn

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken, die wenigstens ein Einlegeteil enthalten, mit einer Spritzgießmaschine (1), die ein aus zwei Formteilen (5, 6) bestehendes Werkzeug (4) zum Spritzgiessen des Werkstücks aufnimmt, und mit einer Transfereinrichtung (2) zur Zuführung des Einlegeteils in die Spritzgießmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, daß an der Spritzgießmaschine (1) eine Einlegestation (3) für das Einlegeteil angeordnet ist, in der das Einlegeteil in das eine Formteil (5) des Werkzeugs (4) eingelegt wird, daß die Transfereinrichtung (2) das eine Formteil (4) in die Spritzgießmaschine (1) transportiert, und daß in der Spritzgießmaschine (1) das eine Formteil (4) mit dem bereits in der Spritzgießmaschine (1) befindlichen, anderen Formteil (5) beim Schließvorgang der Spritzgießmaschine (1) zum Spritzgießen komplettiert wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem einen Formteil (4) um das Werkzeugunterteil und bei dem anderen, bereits in der Spritzgießmaschine (1) befindlichen Formteil (5) um das Werkzeugoberteil handelt.

3. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung (2) eine endlos umlaufende, durch die Spritzgießmaschine (1) geführte Transferkette (10) aufweist, daß vorzugsweise die Transferkette (10) kontinuierlich, insbesondere mittels eines Elektromotors mit Getriebe angetrieben ist, daß weiter vorzugsweise die Transferkette (10) in einer Platte (11), insbesondere in einer Nut (12) der Platte (11), geführt ist, und daß noch weiter vorzugsweise die Platte (11) derart an der Spritzgießmaschine (1) angeordnet ist, daß die Platte (11) bis in die Spritzgießmaschine (1) hineinreicht.

4. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Formteil (5) wenigstens eine Führungsrolle (13) aufweist, die in die Nut (12) der Platte (11) zur Führung eingreift, daß vorzugsweise das eine Formteil (5) Laufrollen (14) an der der Platte (11) zugewandten Seite zur Bewegung des einen Formteils (5) auf der Platte (11) aufweist, und daß weiter vorzugsweise die Laufrollen (14) gefedert an dem einen Formteil (5) angeordnet sind.

5. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Formteil (5) an die Transferkette (10) kraft- und/oder formschlüssig koppelbar ist, insbesondere mittels Magnet- und/oder Reibkraft.

6. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Nut (12) in der Platte (11) zugewandten Seite des einen Formteils (5) wenigstens ein Permanentmagnet (15) zur Ankopplung an die Transferkette (10) angeordnet ist, und daß vorzugsweise der Permanentmagnet (15) in einem aus elastomeren Material bestehenden Mitnehmer (16) integriert ist, wobei insbesondere der Mitnehmer (16) schwimmend an dem einen Formteil (5) befestigt ist.

7. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzgießmaschine (1) eine Anhalteeinrichtung (17, 17') zum Entkoppeln des einen Formteils (5) von der Transferkette (10) befindlich ist, und daß vorzugsweise mit der Anhalteeinrichtung (17, 17') eine Klemmeinrichtung (18, 18') zum Fixieren des einen Formteils (5) in der Spritzgießmaschine (1) zusammenwirkt, derart daß das andere Formteil (6) lagerichtig an dem einen Formteil (5) zur Komplettierung des Werkzeugs (4) ansetzbar ist.

8. Vorrichtung zur Herstellung von spritzgegossenen Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegestation (3), bei der es sich insbesondere um eine manuelle Arbeitsstation handelt, an einer Seite der Platte (11) und außerhalb der Spritzgießmaschine (1) angeordnet ist.