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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens
ein Einlegeteil enthaltenden Kunststoff-Formteils, eine Anlage zur Herstellung
eines derartigen Kunststoff-Formteils und ein Formteil aus Kunststoff,
beispielsweise eine Kappe für
einen Laugenbehälter
einer Waschmaschine, mit wenigstens einem Einlegeteil.
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Frontseitig
oder oberseitig beschickbare Trommelwaschmaschinen mit Laugenbehälter sind seit
langer Zeit allgemein bekannt. Bei Trommelwaschmaschinen ist eine
gelochte Waschtrommel in einem Laugenbehälter einseitig drehbar gelagert,
der in einem Gehäuse
federnd gelagert ist. Das Gehäuse weist
frontseitig eine Blende mit Bedienschaltern und eine Beschickungsöffnung zum
Beschicken der Trommel mit Waschgut auf. Die Beschickungsöffnung ist
vorzugsweise kreisförmig
gestaltet und ist von einer nach Art eines Faltenbelages ausgebildeten
Dichtung umgeben, die einerseits an dem Laugenbehälter und
andererseits an einem frontseitigen Rand der Beschickungsöffnung befestigt
ist. Die Beschickungsöffnung
ist durch eine schwenkbar gelagerte Tür mit Sichtfenster dicht verschließbar. Der Laugenbehälter ist
mit einer Waschmitteleinspülkammer
fluidverbunden. Im Bereich des Bodens des Laugenbehälters ist
ein Laugenablauf vorgesehen, der mit einer Entleerpumpe fluidverbunden
ist. Zum Antreiben der in dem Laugenbehälter horizontal gelagerten,
d. h. um eine horizontale Drehachse drehbaren, Waschtrommel dient
ein Antriebsmotor. Der vorzugsweise zylinderförmige Laugenbehälter hat
die Aufgabe bzw. dient dazu, die bei der Rotation der Trommel auftretenden
Zentrifugal- und Axialkräfte aufzunehmen
und auf das Gehäuse
der Waschmaschine zu übertragen.
Dazu ist der Laugenbehälter über Aufhängungs-
und Befestigungspunkte in dem Gehäuse der Waschmaschine federn
befestigt.
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Ein-
oder mehrseitig drehbar gelagerte Trommeln, die von einem, vorzugsweise
zylinderförmigen,
Flüssigkeitsauffangbehälter umgeben
sind, werden beispielsweise auch in Wäschetrocknern oder Zentrifugen
eingesetzt.
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Derartige
Flüssigkeitsaufnahmebehälter, insbesondere
Laugenbehälter
von Waschmaschinen, können
mit einer Kappe aus Kunststoff lösbar,
vorzugsweise mittels Durchgangsbohrungen durchdringende Schrauben,
verbunden sein. Diese ringförmigen
Kunststoffkappen weisen eine vergleichsweise große zentrale Durchgangsöffnung zum
Einführen und/oder
Entnehmen von Waschgut auf. An den beispielsweise im Spritzgießverfahren
aus einem thermoplastischen Kunststoff separat hergestellten Kappen
werden bislang separate bogenförmige
Metallteile aus Eisen- oder Stahlguss ebenfalls mittels zuvor in
den Gussteilen angebrachte Bohrungen durchdringenden Schrauben befestigt.
Diese Metallteile bilden auch als Ballastkörper bezeichnete Zusatzmassen bzw.
Ausgleichsgewichte aus, um einen noch ordnungsgemäßeren und
störungsfreieren
sowie akustisch vorteilhafteren bzw. geräuschminimierten Betrieb zu
ermöglichen.
Die Metallteile müssen
zu diesem Zwecke zunächst
mit Löchern
für die
Schrauben versehen und anschließend
mit einem Korrosionsschutzmittel, beispielsweise einem Schutzlack,
beschichtet werden, um eine Korrosion insbesondere durch aggressive
Flüssigkeiten,
speziell Waschlaugen, zu vermeiden. Die korrosionsschutzbeschichteten
Metallteile müssen
anschließend
mit Hilfe der Schrauben an der Kunststoffkappe montiert werden. Diese
Vorgehensweise ist aufwendig und die so hergestellten Bauteile sind
vergleichsweise teuer. Die Massen bzw. Gewichte der so hergestellten
und montierten Ausgleichs-Ballastkörper sind
begrenzt.
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Deshalb
wurde seitens der Anmelderin in internen Vorversuchen getestet,
ob eine Herstellung der in Rede stehenden Bauteile unter Einsparung von
Herstellungskosten nicht dadurch möglich sein könnte, dass
derartige Metallteile bzw. Ausgleichsgewichte als Einlegeteile mit
fließfähiger Kunststoffmasse
des Kunststoff-Formteils unter gleichzeitiger Ausbildung des Kunststoff-Formteils
im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Dabei musste jedoch festgestellt
werden, dass es zu ganz erheblichen Problemen bedingt durch vergleichsweise
große
Toleranzen der aus Metallguss bestehenden Einlegerteile kam, was
zu entsprechenden Schwierigkeiten bei der Aufnahme, Abstützung und
Positionierung dieser Einlegeteile im Spritzgießwerkzeug und zu ungleichen
Wanddickenverteilungen des Kunststoffmaterials in Verbindung mit
einer Ausbildung von Bindenähten
bis hin zu sogenannten „Aufreißern” kam, so
dass die Metall-Einlegeteile
ungenügend
oder teilweise überhaupt
nicht durch Kunststoffmaterial gegen eine Korrosion geschützt waren.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage
zur Herstellung eines wenigstens ein Einlegeteil enthaltenden Formteils aus
Kunststoff und ein derartiges Kunststoff-Formteil zur Verfügung zu
stellen, mit dem bzw. der derartige Formteile bzw. das kostengünstig und
mit hoher Qualität
bei vorteilhaften Möglichkeiten
für eine,
im Wesentlichen, gleichmäßige, umlaufende,
vollflächige Ummantelung
der Einlegeteile mit dem Kunststoffmaterial des Kunststoff-Formteils
und für
im Wesentlichen gleiche bzw. maximierte, um das Einlegeteil bzw.
die Einlegeteile umlaufende Wanddicken des Kunststoffmaterials,
bei minimalen Ausschussraten herstellbar ist bzw. hergestellt ist.
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Diese
Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Ansprüche 1, 34
und 36 gelöst.
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Kennzeichnend
für die
Erfindung sind insbesondere die folgenden, vorzugsweise nacheinander durchgeführten, mit
Spiegel- bzw. Bindestrichen abgetrennten, Verfahrensschritte bzw.
Verfahrensmerkmale:
- – Erfassen bzw. Detektieren,
vorzugsweise Messen von Geometrieinformationen, insbesondere betreffend
die Abmessungen und/oder die, vorzugsweise zwei- oder dreidimensionale,
Form, des oder jedes einzelnen Einlegeteils mit Hilfe wenigstens
eines Sensors, welcher die erfassten Geometrieinformationen in entsprechende, vorzugsweise
elektrische, Signale bzw. Daten umwandelt und an einen mit einer
Auswerteeinrichtung koppelbaren bzw. gekoppelten Speicher weitergibt,
welcher die Signale bzw. Daten des Sensors speichert;
- – Überführen des
oder jedes so hinsichtlich seiner Geometrie detektierten bzw. vermessenen
Einlegeteils, vorzugsweise mit Hilfe eines Greifers, in das offene
Spritzgießwerkzeug
derart, dass das Einlegeteil oder die Einlegeteile im Bereich der
relativ zu den die Kavität
begrenzenden Werkzeugwandteilen des Spritzgießwerkzeugs bis in die Kavität hinein
bewegbaren Stützkörper oder
an bzw. auf diesen Stützkörpern zu
liegen kommt bzw. kommen;
- – Bewegen
bzw. Überführen bzw.
Justieren der jeweils mit Hilfe einer mit der Auswerteeinrichtung gekoppelten
Stelleinrichtung bewegbaren Stützkörper mit
Hilfe der jeweiligen Stelleinrichtung in eine Stützkörperstellung, in welcher die
Stützkörper an
Anlagestellen des bzw. des jeweiligen Einlegeteils anliegen derart,
dass das Einlegeteil oder die Einlegeteile abhängig von den in dem Speicher
gespeicherten Signalen bzw. Daten betreffend die Geometrieinformationen
des oder des jeweiligen Einlegeteils und abhängig von Geometrieinformationen
betreffend die die Kavität
des, vorzugsweise geschlossenen, Spritzgießwerkzeugs begrenzenden Werkzeugwandteile
in einem Abstand zu den die Kavität begrenzenden Werkzeugwandteilen
jeweils in eine Position und/oder Lage relativ zu den die Kavität begrenzenden
Werkzeugwandteilen des Spritzgießwerkzeugs überführt wird bzw. werden, in welcher
bzw. in welchen zwischen dem Einlegeteil oder den Einlegeteilen
und den die Kavität
begrenzenden Werk zeugwandteilen ein Spalt ausgebildet ist, welcher
beim Einspritzen der fließfähigen Kunststoffmasse
in die Kavität
des Spritzgießwerkzeugs
ein, insbesondere, im Wesentlichen, gleichmäßiges oder/oder geschlossenflächiges, Umspritzen,
Umhüllen,
Umschließen,
Einschließen
und/oder Ummanteln des bzw. jedes einzelnen Einlegeteils oder mehrerer
oder aller Einlegeteile mit der eingespritzten Kunststoffmasse unter Ausbildung
einer lokal gewünschten
bzw. bestimmten Wanddicke des dann das bzw. jedes einzelne Einlegeteil
oder mehrere oder alle Einlegeteile zumindest teilweise, vorzugsweise
im Wesentlichen vollständig,
insbesondere vollständig, umhüllenden,
umschließenden,
einschließenden und/oder
ummantelnden Kunststoffes ermöglicht bzw.
bewirkt;
- – gleichzeitig
mit dem oder anschließend
an das Justieren bzw. Überführen der
Stützkörper in
die vorstehend bezeichnete Position und/oder Lage relativ zu den
die Kavität
begrenzenden Werkzeugwandteilen, Einspritzen der fließfähigen Kunststoffmasse
in die Kavität
des Spritzgießwerkzeugs,
so dass das bzw. jedes einzelne Einlegeteil oder mehrere oder alle
Einlegeteile, vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere bis auf die
Anlagestellen, an denen die Stützkörper des Spritzgießwerkzeugs
an dem bzw. an dem jeweiligen Einlegeteil anliegen, von der Kunststoffmasse
umspritzt, umhüllt,
umschlossen, eingeschlossen oder/oder ummantelt wird bzw. werden;
- – Aushärten bzw.
Verfestigen oder Aushärten
lassen bzw. Verfestigen lassen der Kunststoffmasse bis ein Abheben
der zumindest das Eigengewicht des oder des jeweiligen Einlegeteils
aufnehmenden bzw. tragenden Stützkörper des
Spritzgießwerkzeugs
von dem Einlegeteil oder von den Einlegeteilen ohne bzw. ohne wesentliche
durch das Eigengewicht des oder des jeweiligen Einlegeteils bedingte
Positions- und/oder Lageänderung
des bzw. des jeweiligen Einlegeteils in der Kavität möglich ist
und anschließend;
- – Abheben
der Stützkörper von
dem oder dem jeweiligen Einlegeteil bzw. von allen Einlegeteilen.
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Durch
die vorstehenden Maßnahmen
ist eine, vorzugsweise mehrachsige, toleranzfreie Positionierung
bzw. Zentrierung des Einlegeteils oder mehrerer bzw. aller Einlegeteile
zum Umspritzen bzw. Umfüllen
bei im Wesentlichen gleichen bzw. maximierten, insbesondere umlaufenden,
Wanddicken möglich.
Durch die Erfassung der Ist-Geometrie des einzulegenden Einlegeteils
bzw. der einzulegenden Einlegeteile und eine davon abhängige geeignete Nachjustierung
der Aufnahmeelemente bzw. Stützkörper für das bzw.
das jeweilige Einlegeteil im Werkzeug ist eine umlaufend im Wesentlichen
gleichmäßige Ummantelung
und/oder sind umlaufend, vorzugsweise im Wesentlichen gleiche und/oder
maximierte Wanddicken möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
eine besonders kostengünstige Herstellung
von Kunststoff-Formteilen
mit einem Einlegeteil oder mit mehreren Einlegeteilen in Verbindung
mit einer minimalen Ausschussrate und einer hohen Qualität derartiger
Formteile.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen
sein, dass nach dem Abheben der Stützkörper von dem Einlegeteil oder
von den Einlegeteilen, vorzugsweise bei noch immer geschlossenem
Spritzgießwerkzeug, fließfähige Kunststoffmasse
in die Kavität
des Spritzgießwerkzeugs
ein- bzw. nachgespritzt und/oder ein- bzw. nachgedrückt wird,
wodurch auch die Anlagestellen des Einlegeteils oder der Einlegeteile,
an dem bzw. an denen die Stützkörper vor
ihrem Abheben angelegen sind, ebenfalls mit Kunststoffmasse bzw. mit
der zur Ausbildung des Kunststoff-Formteils dienenden Kunststoffmasse
umhüllt,
ummantelt, eingeschlossen, bedeckt und/oder überdeckt werden.
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Es
versteht sich, dass die Anlagestellen auch erst nachträglich, beispielsweise
erst nach einem Öffnen
des Spritzgießwerkzeuges
und/oder nach einer Entnahme des Formteils aus dem Spritzgießwerkzeug
mit einem geeigneten Werkstoff überdeckt,
umhüllt,
ummantelt, eingeschlossen und/oder bedeckt werden können, auch
wenn dies unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten weniger vorteilhaft
erscheint.
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Bevorzugt
können
pro Einlegeteil wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, der
beweglichen Stützkörper vorgesehen
sein. Dadurch ist eine vorteilhafte Positionierung bzw. Fixierung
des jeweiligen Einlegeteils in der Kavität des Spritzgießwerkzeugs
möglich.
Die beweglichen Stützkörper können wenigstens
in einem Werkzeugteil, insbesondere in einer Werkzeughälfte, des
Spritzgießwerkzeuges vorgesehen
sein. Es versteht sich jedoch, dass die beweglichen Stützkörper auch
in mehreren Werkzeugteilen, insbesondere in beiden Werkzeughälften, des
Spritzgießwerkzeugs
vorgesehen sein können. Dadurch
kann abhängig
von den Abmessungen und/oder von der Form des Einlegeteils bzw.
der Einlegeteile und/oder abhängig
von den Formfüllgegebenheiten
eine noch bessere Positionierung und/oder Fixierung des Einlegeteils
bzw. der Einlegeteile in der Kavität des Spritzgießwerkzeugs
erreicht werden.
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Zweckmäßigerweise
können
die Stützkörper als,
vorzugsweise zylindrische, Stifte ausgebildet sein, die in Ausnehmungen,
vorzugsweise Bohrungen, des Spritzgießwerkzeugs, vorzugsweise linienförmig, insbesondere
geradlinig, geführt
sein bzw. werden können.
Dies ermöglicht
eine kostengünstige Konstruktion
sowie vorteilhafte Führungsverhältnisse.
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Die
Stützkörper können vorzugsweise
mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch bewegbar sein bzw.
bewegt werden. Es versteht sich jedoch, dass die Stützkörper auch
elektrisch, magnetisch, elektro-magnetisch oder in anderer Art und Weise
bewegt werden können.
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In
einer zweckmäßigen Ausgestaltung
kann vorgesehen sein, dass die Stelleinrichtungen mit oder als Zylinder-Kolben-Aggregate ausgebildet sind.
Dies ermöglicht
eine besonders vorteilhafte Kraftübertragung bei einer vergleichsweise
einfachen und kostengünstigen
Konstruktion.
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Dabei
können
die Stützkörper jeweils
an einem Kolben des jeweiligen Zylinder-Kolben-Aggregats befestigt
sein oder können
die Stützkörper jeweils
einen Kolben des jeweiligen Zylinder-Kolben-Aggregats ausbilden.
Dies ermöglicht
eine vorteilhafte Kraftübertragung
sowie eine stabile und eine noch kostengünstigere Konstruktion.
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Ferner
ist es von Vorteil, wenn das oder jedes Einlegeteil oder mehrere
Einlegeteile mit Hilfe eines bzw. des Greifers in das offene Spritzgießwerkzeug überführt bzw.
eingelegt wird bzw. werden. Dadurch ist eine automatisierbare Produktion
möglich.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass mehrere oder alle Einlegeteile gleichzeitig und/oder
gemeinsam, vorzugsweise mit Hilfe des Greifers, in das offene Spritzgießwerkzeug überführt bzw.
eingeführt
oder eingelegt werden. Dies ermöglicht
eine besonders wirtschaftliche Produktion.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass die Geometrieinformationen des oder des jeweiligen
Einlegeteils mit Hilfe mehrer, vorzugsweise einer gemeinsame Messeinrichtung
zugeordneten, Sensoren, erfasst bzw. gemessen wird. Dies ermöglicht eine
besonders exakte und/oder vollständige
Erfassung der interessierenden bzw. erforderlichen Geometrieinformationen.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Geometrieinformationen des oder
des jeweiligen Einlegeteils mit Hilfe mehrerer Sensoren erfasst
bzw. gemessen werden, deren Anzahl zumindest der Anzahl der dem
oder dem jeweiligen Einlegeteil zugeordneten beweglichen Stützkörper entspricht
und/oder deren Position in Relation zu dem oder zu dem jeweiligen
Einlegeteil zumindest der Position der dem oder dem jeweiligen Einlegeteil
zugeordneten beweglichen Stützkörper entspricht.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass die mittels des Sensors
bzw. der Sensoren erfassten bzw. gemessenen Geometrieinformationen
positions- und/oder lagerichtig in Bezug auf die jeweiligen Stützkörper zur
Positionierung und/oder Fixierung des Einlegeteils bzw. der Einlegeteile
in der Kavität
des Spritzgießwerkzeuges
abhängig
von den Abmessungen und/oder der Form des Einlegeteils bzw. der
Einlegeteile und auch abhängig von
bzw. in Relation zu der jeweiligen Ist-Geometrie der Kavität des Spritzgießwerkzeuges
umgesetzt werden können.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen
sein, dass das Einlegeteil oder die Einlegeteile vor dem Erfassen
bzw. Messen der Geometrieinformationen mittels des wenigstens einen
Sensors mit Hilfe eines, vorzugsweise optischen, Sensors, insbesondere
mit Hilfe einer Kamera, auf Grate, Fehlstellen und/oder Formfehler überprüft wird
und ein etwaig fehlerhaftes Einlegeteil bzw. mehrere etwaig fehlerhafte
Einlegeteile ausgesondert wird bzw. werden. Zu diesem Zwecke können die
mittels des Sensors bzw. der Sensoren erfassten Informationen mit
Hilfe einer Auswerteeinrichtung derart ausgewertet werden, dass
bei Überschreiten
einer bestimmten bzw. vorgegebenen Toleranz für die Abmessungen, die Lage, die
Außenkontur
und/oder die Form des bzw. des jeweiligen Einlegeteils, ein Aussondern
des betroffenen Einlegeteils signalisiert und/oder bewirkt wird. Auf
diese Weise können
also etwaige fehlerhafte Einlegeteile ausgesondert werden, bevor
eine mit entsprechendem Aufwand an Zeit und Kosten erfolgende Erfassung
der Geometrieinformationen mittels des wenigstens einen Sensors
erfolgt. Dies ermöglicht
also eine besonders wirtschaftliche Verfahrensweise bzw. Herstellung
der erfindungsgemäßen Kunststoff-Formteile.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass das oder jedes Einlegeteil oder mehrere Einlegeteile
mit Hilfe des Greifers zu dem Sensor bzw. zu den Sensoren überführt wird
bzw. werden. Auch dadurch kann die Fertigung bzw. Produktion in ihrer
Wirtschaftlichkeit noch weiter verbessert werden.
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Außerdem kann
alternativ oder zusätzlich vorgesehen
sein, dass mehrere oder alle Einlegeteile gleichzeitig und/oder gemeinsam,
vorzugsweise mit Hilfe des Greifers, zu dem Sensor bzw. zu den Sensoren überführt werden.
Auch dadurch kann die Produktivität bzw. Wirtschaftlichkeit der
Herstellung weiter verbessert werden.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsvariante
kann vorgesehen sein, dass das oder jedes Einlegeteil während der
Erfassung der Geometrieinformationen mit Hilfe des Sensors bzw. der
Sensoren von wenigstens einem Greifelement oder von mehreren Greifelementen
des Greifers gegriffen, vorzugsweise auch gegen eine Bewegung relativ
zu dem Greifelement bzw. zu den jeweiligen Greifelementen fixiert
wird bzw. ist, und nach der Erfassung der Geometrieinformationen
mittels des Sensors oder der Sensoren mit Hilfe des Greifers, vorzugsweise
ohne ein zwischenzeitliches Lösen entweder
der Fixierung des Greifelements bzw. der jeweiligen Greifelemente
des Greifers des oder jedes Einlegeteils oder der Greifelemente
des Greifers von dem oder jedem Einlegeteil, in einer vorherbestimmten
Zuordnung zu bestimmten, für
eine Positionierung bzw. Fixierung des bzw. des jeweiligen Einlegeteils
in der Kavität
bestimmten Stützkörpern in
das offene Spritzgießwerkzeug überführt bzw.
eingelegt wird und dass anschließend das Greifelement bzw. die
Greifelemente von dem bzw. jedem Einlegeteil in der gewünschten
Zuordnung zu den Stützkörpern gelöst wird
bzw. werden, so dass dann das bzw. jedes zuvor von dem Greifelement
bzw. den Greifelementen des Greifers gegriffene, vorzugsweise auch fixierte,
Einlegeteil lage- und/oder positionsrichtungsrichtig den jeweiligen
Stützkörpern zugeordnet
in dem Spritzgießwerkzeug
abgelegt wird. Dadurch kann die Wirtschaftlichkeit der Herstellung
bzw. des Verfahrens in besonderem Maße verbessert werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann zu demselben Zwecke vorgesehen sein, dass das Einlegeteil bzw.
die Einlegeteile vom Zeitpunkt der Erfassung der Geometrieinformationen
mittels des Sensors bzw. mittels der Sensoren bis zur Überführung in
das bzw. bis zur Ablage in dem Spritzgießwerkzeug ununterbrochen von
dem Greifer gegriffen wird bzw. ist.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass das Einlegeteil oder die Einlegeteile
vor dem Erfassen bzw. Messen der Geometrieinformationen mittels
des wenigstens einen Sensors, in einer Vorpositioniereinrichtung
in seiner Lage und Position bzw. in ihrer Lage und Position relativ
zueinander, vorpositioniert wird bzw. werden, um ein, vorzugsweise
gemeinsames, Entnehmen und Überführen des Einlegeteils
bzw. der Einlegeteile, vorzugsweise mit Hilfe des Greifers, zu dem
wenigstens einen Sensor, insbesondere zu dem wenigstens einen Sensor
zur Erfassung bzw. Messung der Geometrieinformationen der einzelnen
Einlegeteile, zu ermöglichen.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass das oder jedes mit Hilfe der Vorpositioniereinrichtung
in seiner Position und Lage vorpositionierte Einlegeteil mit Hilfe
des Greifers, vorzugsweise gemeinsam, aus bzw. von der Vorpositioniereinrichtung
entnommen und, vorzugsweise gemeinsam, zu dem wenigstens einen Sensor,
insbesondere zu dem wenigstens einen Sensor zur Erfassung bzw. Messung
der Geometrieinformationen der einzelnen Einlegeteile, überführt wird.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsvariante
kann alternativ oder zusätzlich
vorgesehen sein, dass das oder jedes mit Hilfe der Vorpositioniereinrichtung
in seiner Position und Lage vorpositionierte Einlegeteil zum Zwecke
einer Entnahme aus bzw. von der Vorpositioniereinrichtung von wenigstens
einem bzw. dem Greifelement oder von mehreren bzw. den Greifelementen
des Greifers gegriffen, vorzugsweise auch gegen eine Bewegung relativ
zu dem Greifelement bzw. zu den Greifelementen fixiert wird bzw.
werden, und anschließend aus
bzw. von der Vorpositioniereinrichtung entfernt und dem Sensor bzw.
den Sensoren, vorzugsweise ohne ein zwischenzeitliches Lösen entweder
der Fixierung des Greifelements bzw. der Greifelemente des Greifers
des oder jedes Einlegeteils oder der Greifelemente des Greifers
von dem oder jedem Einlegeteil, zugeführt wird, wobei anschließend bei
dem oder jedem von dem Greifelement bzw. von den Greifelementen
des Greifers gegriffenen, vorzugsweise auch gegen eine Bewegung
relativ zu dem Greifelement bzw. zu den Greifelementen fixierten, Einlegeteil
dessen Geometrieinformationen mit Hilfe des Sensors bzw. der Sensoren
erfasst werden.
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Außerdem kann
vorgesehen sein, dass das Einlegeteil bzw. die Einlegeteile vom
Zeitpunkt seiner bzw. ihrer Entnahme aus bzw. von der Vorpositioniereinrichtung
mittels des Greifers bis zum Abschluss der Erfassung der Geometrieinformationen
mittels des Sensors bzw. der Sensoren ununterbrochen von dem Greifer
gegriffen wird bzw. ist. Auch durch diese Maßnahme kann in besonders vorteilhafter
Art und Weise die Wirtschaftlichkeit der Herstellung bzw. des Verfahrens
weiter verbessert werden.
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Dies
kann in besonderem Maße
auch dadurch erreicht oder verbessert werden, dass das Einlegeteil
bzw. die Einlegeteile vom Zeitpunkt seiner bzw. ihrer Entnahme aus
bzw. von der Vorpositioniereinrichtung mittels des Greifers bis
zur Überführung bzw.
Ablage in dem Spritzgießwerkzeug
ununter brochen von dem Greifer gegriffen wird bzw. ist. Auf diese
Weise lässt
sich eine eindeutige Zuordnung der von dem Greifer gegriffenen Einlegeteile
ab dem Zeitpunkt ihrer Entnahme von bzw. aus der Vorpositioniereinrichtung
bis zu ihrer Überführung in
das bzw. Ablage in dem Spritzgießwerkzeug lage- und positionsgerecht
zugeordnet zu den jeweiligen Stützkörpern des
Spritzgießwerkzeuges
erreichen.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass die Lage und/oder Außenkontur des Einlegeteils
oder der Einlegeteile, bevor es bzw. sie mit Hilfe der Vorpositioniereinrichtung
in seiner bzw. ihrer Position und/oder Lage, vorzugsweise relativ
zueinander, vorpositioniert wird bzw. werden, mittels eines, vorzugsweise
optischen, Sensors, beispielsweise einer Kamera, erfasst wird bzw.
werden und dass die mittels des Sensors erfassten Informationen
mit Hilfe einer Auswerteeinrichtung derart ausgewertet werden, dass
bei Überschreiten
einer bestimmten bzw. vorgegebenen Toleranz für die Lage und/oder Außenkontur
des Einlegeteils bzw. zumindest eines Einlegeteils der Einlegeteile,
ein Aussondern des betroffenen Einlegeteils signalisiert und/oder
bewirkt wird. Auch auf diese Weise können also vorteilhaft fehlerhafte
Teile bereits frühzeitig
aus der Fertigungslinie ausgesondert werden, so dass der gesamte
Herstellungs- bzw.
Produktionsprozess dadurch hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit
weiter verbessert werden kann.
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Ferner
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass eine Lagepositionierung des Einlegeteils bzw.
der Einlegeteile mit Hilfe einer der Vorpositioniereinrichtung vorgeschalteten
bzw. in der Fertigungslinie vor der Vorpositioniereinrichtung angeordneten
Lagepositioniereinrichtung und/oder dass die Vorpositionierung des
Einlegeteils bzw. der Einlegeteile mit Hilfe wenigstens eines, vorzugsweise
mittels wenigstens eines Antriebes, bewegbaren bzw. bewegten, vorzugsweise
als Konturstück
ausgebildeten, Anlageelements erfolgt bzw. erfolgen. Dadurch kann
eine vorteilhafte Vorpositionierung und/oder Vorprüfung des
Einlegeteils bzw. der Einlegeteile, gegebenenfalls in Verbindung
mit einem Aussonderungsvorgang, erfolgen.
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Dabei
kann ferner vorgesehen sein, dass bei einer Bewegung des Anlageelements
dessen durch die Abmessungen und/oder Form, insbesondere Außenkontur,
des bzw. des jeweiligen Einlegeteils bestimmte Endlage mit Hilfe
wenigstens eines Sensors erfasst wird und die mittels des Sensors
erfassten Informationen mit Hilfe einer Auswerteeinrichtung derart
ausgewertet werden, dass bei Überschreiten
einer bestimmten bzw. vorgegebenen Toleranz für die Endlage des Anlageelements
ein Aussondern des betroffenen Einlegeteils signalisiert und/oder
bewirkt wird. Auch durch diese Maßnahmen kann die Wirtschaftlichkeit
des gesamten Produktionsprozesses bzw. der Herstellung der erfindungsgemäßen Formteile
weiter verbessert werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn mit Hilfe der Vorpositioniereinrichtung
nicht nur eine Vorpositionierung sondern zugleich oder alternativ
eine Vorzentrierung bzw. Grobzentrierung mehrerer oder aller Einlegeteile,
vorzugsweise relativ zueinander, bewirkt wird. Dies kann insbesondere
dann vorteilhaft sein, wenn jedes einzelne Einlegeteil oder mehrere oder
alle Einlegeteile eine bogen- bzw. kreisförmige Außenkontur aufweisen und/oder
bogen- bzw. ringförmig
gestaltet sind. Unabhängig
davon kann vorgesehen sein, dass das bzw. jedes einzelne Einlegeteil oder
mehrere oder alle Einlegeteile eine bogen- bzw. kreisförmige Außenkontur aufweist
bzw. aufweisen und/oder bogen- bzw. ringförmig gestaltet ist bzw. sind.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass mehrere oder alle Einlegeteile in Form
eines mehrfach unterbrochenen Rings, insbesondere in Form eines
mehrfach unterbrochenen Kreisrings, in dem Spritzgießwerkzeug
bzw. in dem Formteil angeordnet werden bzw. sind.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass das Formteil wenigstens zwei, drei oder vier
der Einlegeteile enthält.
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Bei
der Transporteinrichtung oder den Transporteinrichtungen zum Transportieren
des Einlegeteils bzw. der Einlegeteile kann es sich um einen, vorzugsweise
den Greifer bzw. einen Greifer tragenden, Roboter handeln. Dadurch
kann die Produktivität bzw.
Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bzw. der Herstellung weiter verbessert
werden.
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Gemäß einem
besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann vorgesehen sein, dass der Greifer eine, vorzugsweise der Anzahl
der Einlegeteile entsprechende, Anzahl an Greifeinheiten aufweist. Dadurch
kann jedes Einlegeteil gegebenenfalls unabhängig von anderen Einlegeteilen
in eine bestimmte Position und/oder Lage überführt werden, beispielsweise
zum Zwecke der Erfassung der Geometrieinformationen des jeweiligen
Einlegeteils mittels des bzw. der Sensoren und/oder zur Aufnahme
der, vorzugsweise in Magazinen aufgenommenen Einlegeteile und zur
nachfolgenden Ablage in einer bzw. der Vorpositioniereinrichtung.
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Zu
diesem Zwecke oder unabhängig
davon kann der Greifer und/oder können mehrere bzw. alle Greifeinheiten
des Greifers, insbesondere jeweils, an wenigstens zwei Linearachsen
geführt
bewegbar sein oder werden, deren Bewegungsachsen bzw. Bewegungsrichtungen
senkrecht zueinander angeordnet sind.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass jede Greifeinheit unabhängig von
wenigstens einer anderen Greifeinheit bzw. unabhängig von den anderen Greifeinheiten
entlang der Linearachsen in zueinander senkrechten Bewegungsrichtungen
bewegt wird bzw. bewegbar ist.
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Außerdem bzw.
zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass der Greifer um eine Drehachse drehbar
ist bzw. gedreht wird und/oder dass die Greifeinheiten des Greifers,
vorzugsweise gemeinsam, um eine, vorzugsweise gemeinsame, Drehachse
gedreht werden bzw. drehbar sind.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung eines wenigstens
ein Einlegeteil oder mehrere separate Einlegeteile enthaltendes
bzw. enthaltenden Formteils aus Kunststoff unter Anwendung des Verfahrens
nach wenigstens einem der Ansprüche
1 bis 33 und/oder der vorstehend beschriebenen Maßnahmen
einzeln oder in beliebiger Kombination im Rahmen der Ausführbarkeit.
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Eine
derartige Anlage kann mit einer handelsüblichen Spritzgießmaschine,
also mit einer Standard-Spritzgießmaschine,
ausgestattet sein, mit deren Hilfe das oder jedes Einlegeteil oder
mehrere Einlegeteile mit dem fließfähigen Kunststoff bzw. mit fließfähigem Kunststoff
umspritzt, umhüllt,
umschlossen, eingeschlossen und/oder ummantelt werden kann, wobei
oder wonach das das jeweilige Einlegeteil enthaltende Formteil aus
dem fließfähigen Kunststoff
hergestellt wird. Durch den Einsatz einer handelsüblichen
Spritzgießmaschine
lassen sich die Gesamtkosten einer erfindungsgemäßen Anlage vergleichsweise
gering halten.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Formteil aus Kunststoff, mit wenigstens
einem Einlegeteil oder mit mehreren Einlegeteilen, das unter Anwendung
des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 33 und/oder der vorstehend
erwähnten
Verfahrensmerkmale alleine oder in beliebiger Kombination im Rahmen
der Ausführbarkeit
oder das mit einer Anlage nach Anspruch 34 oder 35 und/oder mit
den vorstehend bezeichneten, die Anlage betreffenden Merkmalen,
hergestellt ist.
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Bei
einem derartigen Formteil kann es sich vorteilhafterweise um eine
zur, vorzugsweise lösbaren,
Befestigung an einem Laugenbehälter,
insbesondere für
eine Waschmaschine, bestimmte Kappe handeln, die eine, vorzugsweise
zentrale, Durchgangsöffnung,
insbesondere zum Einführen und/oder
Entnehmen von Gegenständen,
beispielsweise von Waschgut, aufweisen kann bzw. aufweist, wobei
das bzw. jedes, vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Metallgusswerkstoff,
bestehende, Einlegeteil als ein, vorzugsweise vollflächig bzw.
vollumfänglich,
mit einem bzw. dem Kunststoff umspritzter Ballastkörper bzw.
umspritztes Ausgleichsgewicht ausgebildet ist. Eine derartige Kunststoffkappe
mit wenigstens einem Einlegeteil, vorzugsweise mit mehreren Einlegeteilen,
lässt sich
in bevorzugter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellen.
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Die
Erfindung betrifft auch einen Flüssigkeitsauffangbehälter, insbesondere
einen Laugenbehälter,
für eine
Waschmaschine, an dem, vorzugsweise lösbar, ein erfindungsgemäßes Formteil,
insbesondere nach Anspruch 36, befestigt ist.
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Das
Formteil kann als oder mit einem Flüssigkeitsauffangbehälter, insbesondere
einem Laugenbehälter,
vorzugsweise für
eine Waschmaschine, ausgebildet sein, der im Wesentlichen aus einem spritzgegossenem
Kunststoff oder mit einem spritzgegossenem Kunststoff gebildet ist,
wobei das bzw. jedes, vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Metallgusswerkstoff,
bestehende Einlegeteil als ein, vorzugsweise vollflächig bzw.
vollumfänglich,
mit einem bzw. dem Kunststoff umspritzter Ballastkörper bzw.
umspritztes Ausgleichsgewicht ausgebildet sein kann.
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Es
versteht sich, dass die vorstehenden Maßnahmen sowohl alleine als
auch in beliebiger Kombination im Rahmen der Ausführbarkeit
miteinander kombinierbar sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung sind dem nachfolgenden
Beschreibungsteil entnehmbar, in dem bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben sind.
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Es
zeigen:
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1 Eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage;
-
2 eine
dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage;
-
3 eine
dreidimensionale Ansicht zweier in einem Magazin aufnehmbarer Ladungsträger für mehrere
Einlegeteile;
-
4 eine
dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Greifers zum Greifen von hier
zwei Einlegeteilen;
-
5 eine
dreidimensionale Darstellung einer Vorpositionier- bzw. Vorzentriereinrichtung
in Form einer Vorzentrierstation und einer Messeinrichtung in Form
einer Messstation, sowie eines den Greifer gemäß 4 tragenden
Roboters;
-
6 eine
dreidimensionale Darstellung von Teilen der Vorpositionier- bzw.
Vorzentriereinrichtung gemäß 5;
-
7 eine
Draufsicht auf die Teile der Vorpositionier- bzw. Vorzentriereinrichtung gemäß 6;
-
8 eine
dreidimensionale Ansicht der als Vorpositionier- bzw. Vorzentrierstation
gestalteten Vorpositionier- bzw. Vorzentriereinrichtung;
-
9.1 bis 9.4 Draufsichten
der Vorpositionier- bzw. Vorzentriereinrichtung zur Veranschaulichung
eines Ablaufes bei einer Beschickung mit und Entnahme von Einlegeteilen;
-
10 eine
dreidimensionale Darstellung einer Messeinrichtung zum Erfassen
und Vermessen eines Einlegeteils oder mehrerer Einlegeteile;
-
11 eine
der 10 entsprechende dreidimensionale Darstellung
der Messeinrichtung, welcher zwei mit dem in 4 gezeigten
Greifer gegriffene Einlegeteile zugeführt sind, wobei sich ein Einlegeteil
in einer Messposition befindet;
-
12 eine
dreidimensionale schematische Ansicht einer Spritzgießmaschine
und eines vertikal schließenden
Spritzgießwerkzeugs;
-
13 eine
teilweise schematisierte Teilansicht eines Einlegeteils, welches
sich auf drei Stützkörpern eines
Spritzgießwerkzeugs
abstützt;
-
14 eine
teilweise schematische Darstellung eines Querschnittes durch ein
geschlossenes Spritzgießwerkzeug,
in dessen Kavität
ein Einlegeteil eingelegt ist, zur Veranschaulichung verschiedener Einspritzphasen
beim Einspritzen und Nachdrücken von
fließfähiger Kunststoffmasse;
-
15 ein
schematischer Schaltplan zur Verdeutlichung der Koppelung wichtiger
erfindungsgemäßer Elemente;
-
16 eine
dreidimensionale Darstellung von Teilen einer mit vier zu einem
unterbrochenen Kreisring angeordneten und Zusatzmassen bzw. Ausgleichsgewichte
bildenden Einlegeteilen versehenen Kappe für einen Flüssigkeitsauffang- bzw. -aufnahmebehälter;
-
17 eine
der 16 entsprechende Darstellung, wobei statt vier
nunmehr drei als Zusatzmassen bzw. Ausgleichsgewichte dienende Einlegeteile
vorgesehen sind;
-
18 in
einer dreidimensionalen Explosivdarstellung eine erfindungsgemäße, mehrere
Einlegeteile enthaltende Kappe zur Befestigung an einem ebenfalls
dargestellten Flüssigkeitsauffang-
bzw. -aufnahme- bzw. Laugenbehälter;
-
19 eine
dreidimensionale Ansicht einer an dem Flüssigkeitsauffang- bzw. -aufnahme-
bzw. Laugenbehälter
lösbar
befestigten Kappe.
-
Die
in 1 schematisch und in 2 in dreidimensionaler
Darstellung gezeigte Produktionsanlage 24 gemäß der Erfindung
umfasst als einen wesentlichen Anlageteil eine Messeinrichtung bzw. Messstation 32 zum
Erfassen bzw. Messen der Ist-Geometrie von Einlegeteilen 20; 20.1, 20.2.
Bei diesen kann es sich um, vorzugsweise unbearbeitete, Metallgussteile
handeln. Ferner ist als ein wesentlicher weiterer Anlagenteil eine,
vorzugsweise mit einem Schnecken-Kolben-Aggregat 28 ausgestattete, Spritzgießmaschine 26 in
Kombination mit einer Presse bzw. mit einem hier vertikal öffnenden
bzw. schließenden
Spritzgießwerkzeug 27 vorgesehen. Das
Spritzgießwerkzeug 27 umfasst
zwei Werkzeughälften 27.1 und 27.2,
die hier an vier vertikalen Säulen
geführt
sind. Wenigstens eine Werkzeughälfte 27.2,
vorzugsweise zumindest die untere Werkzeughälfte 27.2, weist eine
Kavität 29 zum
Einlegen der Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 und
zum Einspritzen und Umspritzen der Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 von
bzw. mit fließfähiger, vorzugsweise
thermoplastischer, Kunststoffmasse, beispielsweise Polypropylen,
auf. Die Abmaße
und Form der die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteile 48 bestimmt die Abmessungen und Form
des spritzgegossenen Formteils 21 bzw. Fertigteils 35.
-
Ein
großer
Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage 24 und/oder
des damit ausführbaren
erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, dass selbst unbearbeitete Roh-Einlegeteile 20 besonders wirtschaftlich
und folglich besonders kostengünstig mit
Kunststoff, vorzugsweise mit dem Kunststoff des Kunststoff-Formteils,
im Wesentlichen, gleichmäßig, umlaufend
und vollflächig
ummantelt werden können,
so dass in den Ummantelungsbereichen, im Wesentlichen, gleichmäßige und/oder
im Wesentlichen gleiche und/oder maximierte bzw. maximale Wanddicken 54 bei
minimalen Ausschussraten realisierbar sind, insbesondere ohne dass
es zur Ausbildung von Bindenähten
oder gar „Aufreißern” kommen
würde.
-
In
dem in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiel
werden pro Formteil 21 zwei kreissegment-bogenförmig gestaltete
und eine kreisbogenförmige
Außenkontur 66 aufweisende
Einlegeteile 20.1, 20.2 mit fließfähigem Kunststoff
zu einem fertigen Kunststoff-Formteil 21 bzw. Fertigteil 35 umspritzt.
Es versteht sich jedoch, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch vorteilhaft
bei nur einem einzigen Einlegeteil 20 anwendbar ist, vorzugsweise
jedoch für
die Herstellung eines mehrere Einlegeteile, beispielsweise auch
drei oder vier Einlegeteile 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 enthaltenen
Kunststoff-Formteils 21 vorteilhaft anwendbar ist.
-
Bei
den Einlegeteilen 20; 20.1 bis 20.4 handelt
es sich um, vorzugsweise als unbearbeitete Rohteile zugeführte, Einlegeteile,
bei denen es sich hier um Metallgussteile handelt. Diese Einlegeteile
werden dem Produktionsprozess in bzw. auf geeigneten Ladungsträgern 49 zugeführt. Diese
sind palettenartig, vorzugsweise übereinander stapelbar, gestaltet, wie
insbesondere aus 3 ersichtlich. Die Ladungsträger 49 weisen
eine hier rechteckige Grundgestalt auf. In bevorzugter Ausgestaltung
weisen die Ladungsträger 49 eine
Länge,
Breite und Höhe
von 1.280 × 980 × 270 mm
auf. Auf bzw. in derartigen Ladungsträgern 49 lassen sich
im Ausführungsbeispiel 30 Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 aufnehmen,
wobei jeweils fünf
der Einlegeteile in zwei Reihen nebeneinander und jeweils drei der
Einlegeteile übereinander anordenbar
bzw. stapelbar sind.
-
Die
mit Einlegeteilen 20; 20.1, 20.2 bestückten Ladungsträger 49 können, vorzugsweise
mit Hilfe eines Staplers bzw. Gabelstaplers und/oder eines Hubwagens,
auf Rollenbahnen des Magazins 30 aufgesetzt werden und
mit Hilfe geeigneter Antriebe über
eine Rollenbahn in eine Entnahmeposition befördert werden. Dort können die
Ladungsträger 49 mit
den Einlegeteilen 20; 20.1, 20.2 mit
Hilfe eines Lifts nach oben in eine Entnahmeebene befördert werden,
wo sie mit Hilfe eines auch als Transporteinrichtung bezeichneten
Roboters 25.1, der mit einem geeigneten Greifer 45.1 versehen
ist, gegriffen und entnommen werden. Anschließend kann der leere Ladungsträger 49 mit
Hilfe des Lifts wieder abgesenkt werden und kann mit Hilfe der angetriebenen Rollenbahnen
abtransportiert werden. Schließlich kann
der leere Ladungsträger 49 dann
wieder, vorzugsweise mit Hilfe eines Staplers bzw. Hubwagens, aus
dem Magazin 30 zur Wiederbefüllung entnommen werden.
-
Der
am freien Ende des Roboters 25.1 vorgesehene Greifer 45.1 ist
insbesondere in 4 näher gezeigt. Dieser Greifer 45.1,
der hier zum Greifen der jeweiligen beiden Einlegeteile 20.1 und 20.2 dient,
umfasst entsprechend der Anzahl der Einlegeteile 20.1, 20.2 hier
zwei Greifeinheiten 46.1 und 46.2. Jede Greifeinheit 46.1 und 46.2 umfasst
hier vier Greifelemente 47.1 bis 47.4, die jeweils
paarweise gegenüberliegend
angeordnet sind. Die paarweise gegenüber liegenden Greifelemente 47.1 und 47.2 sowie 47.3 und 47.4 sind
hier jeweils über
einen Linearaktor gekoppelt betätigbar
derart, dass die freien Enden der Greifelemente 47.1 und 47.2 sowie 47.3 und 47.4 jeweils
eine linienförmige
bzw., geradlinige Bewegung relativ zueinander ausführen können, um
das Einlegeteil 20.1 jeweils an zwei voneinander wegweisenden
Greifstellen greifen zu können. Gleiches
gilt für
die zweite Greifeinheit 46.2 mit ihren Greifelementen 47.4 bis 47.8.
-
Die
beiden Greifeinheiten 46.1 und 46.2 sind jeweils
unabhängig
voneinander an senkrecht zueinander ausgebildeten Linearachsen 71.1 und 71.2 geführt. Jede
Linearachse 71.1 und 71.2 umfasst zwei relativ
zueinander geradlinig geführte
und bewegbare Linearachsen 71.1.1, 71.1.2 sowie 71.2.1 und 71.2.2.
Die Linearachse 71.1.1 des Greifelements 46.1 und
die Linearachse 71.1.2 des Greifelements 46.2 sind beabstandet
zueinander, vorzugsweise beiderseits einer Längs- bzw. Drehachse 73,
angeordnet und vermögen
die Greifelemente 46.1 und 46.2 in der in 4 gezeigten
Stellung in vertikaler Richtung, nämlich in Richtung der Bewegungsachsen 72.1 unabhängig voneinander
und relativ zueinander zu bewegen.
-
Die
Linearachse 71.2.1 des Greifelements 46.1 und
die Linearachse 71.2.2 des Greifelements 46.2 vermitteln
jeweils eine Bewegung entlang einer Bewegungsachse 72.2,
die senkrecht zu der Bewegungsachse bzw. zu den Bewegungsachsen 72.1 angeordnet
ist. Auf diese Weise können
also die Greifelemente 46.1 und 46.2 auch unabhängig voneinander
in einer den Bewegungsachsen 72.2 entsprechenden, in 4 jeweils
horizontalen Richtung, bewegt werden.
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Die
beiden Greifeinheiten 46.1 und 46.2 sind an an
einer gemeinsamen, hier plattenförmigen
Halterung 84 befestigt. Diese Halterung 84 kann
um eine Drehachse 73 gedreht werden, so dass also im gezeigten
Ausführungsbeispiel
eines Greifers 45.1 dessen Greifeinheiten 46.1, 46.2 und
folglich die davon ggf. gegriffenen Einlegeteile 20.1, 20.2 gemeinsam um
die Drehachse 73 gedreht werden können.
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Mit
Hilfe eines derartigen Greifers 45.1 und des diesen tragenden
Roboters 25.1 können
also die Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 in
einer Entladestellung, hier in bzw. auf dem Ladungsträger 49,
gegriffen und entnommen werden. Zu diesem Zwecke hat der Greifer 45.1 die
hier jeweils mit vier Greifelementen 47.1 bis 47.4 und 47.5 bis 47.8 versehenen
Greifeinheiten 46.1 und 46.2, die auch als Greiferzangen
bezeichnet werden können.
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Ausgehend
von dem Magazin 30 können
die Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 mit Hilfe
des von dem Roboter 25.1 getragenen Greifers 45.1 einer
Vorpositionier- bzw. Vorzentriereinrichtung, hier einer Vorzentrierstation 31 zugeführt werden.
Diese ist genauer in den 5 bis 9.4 gezeigt.
Die Vorzentriereinrichtung 31 umfasst zwei beabstandete
und in Linie angeordnete Transportbänder 75.1 und 75.2,
auf denen die beiden Einlegeteile 20.1 und 20.2 derart
von dem Greifer 45.1 abgelegt werden können, dass das eine Einlegeteil 20.1 auf
das eine Transportband, hier das Transportband 75.1 ablegbar
ist bzw. abgelegt wird, während
das andere Einlegeteil 20.2 auf dem anderen Transportband,
hier dem Transportband 75.2 ablegbar ist bzw. abgelegt
wird.
-
Im
Bereich der sich gegenüber
liegenden Enden der beiden Transportbänder 75.1 und 75.2 weist die
Vorzentriereinrichtung 31 hier rechtwinklig gestaltete
Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.1.1 und 61.1.2 sowie 61.2.1 und 61.2.2 auf.
Jeweils zwei dieser Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.1.1, 61.1.2; 61.2.1, 61.2.2 sind
paarweise zur Anlage jeweils eines Einlageteils 20.1, 20.2 der
Einlegeteile 20.1 und 20.2 vorgesehen.
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Im
Ausführungsbeispiel
dienen die Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.1.1 und 61.1.2,
welche dem Transportband 75.2 zugeordnet sind, zur Anlage
des Einlegestücks 20.2,
während
die Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.2.1 und 61.2.2,
die dem Transportband 75.1 zugeordnet sind, zur Anlage des
anderen Einlageteils 20.1 dienen. Das Anlageelement bzw.
Konturstück 61.1.1 und
das Anlageelement bzw. Konturstück 61.1.2 ist über eine
mittels eines nicht in den Figuren gezeigten Antriebes antreibbare
Schraube 62 gekoppelt, die im Bereich ihres einen Endes
mit einem Linksge winde 63 und im Bereich ihres anderen
Endes mit einem Rechtsgewinde 64 versehen ist, so dass
bei einem Antrieb der Schraube 62 mit Hilfe des nicht gezeigten
Antriebes eine Bewegung der beiden Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.1.1 und 61.1.2 gemeinsam
in einer Richtung senkrecht zu der Förderrichtung des Transportbandes 75.2 aufeinander
zu bzw. voneinander weg möglich
ist. In gleicher Weise können
die beiden anderen Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.2.1 und 61.2.2,
die dem anderen Transportband 75.1 zugeordnet sind, über eine
gemeinsame Schraube 62, die ebenfalls im Bereich ihres
einen Endes mit einem Linksgewinde 63 und im Bereich ihres
anderen Endes mit einem Rechtsgewinde 64 ausgestattet ist,
mit einem ebenfalls in den Figuren nicht gezeigten Antrieb in einer
senkrecht zu der über
das durch das Transportband 75.1 vermittelten Bewegungsrichtung bewegt
werden. Wenn also die beiden Einlegeteile 20.1 und 20.2 mit
Hilfe der beiden Transport- bzw. Förderbänder 75.1 und 75.2 bis
an die Konturen bzw. Anschläge
der Anlageelemente bzw. Konturstücke 61.1.1, 61.1.2 und 61.2.1 und 61.2.2 bewegt
worden sind, bis sie dort zur Anlage gekommen sind, können die
so positionierten bzw. fixierten Einlegeteile 20.1 und 20.2 über die
Schrauben 62 relativ zueinander vorzentriert werden, wie
dies in 7 jeweils anhand der Doppelpfeile 74 veranschaulicht
ist. Es versteht sich, dass jede der Schrauben 62 oder
auch nur eine der Schrauben 62 mittels des oder eines weiteren, nicht
gezeigten Antriebes zusammen mit den daran gelagerten beiden Aufnahmeelementen
bzw. Konturstücken 61.1.1, 61.1.2 und/oder 61.2.1 und 61.2.2 derart
bewegt werden kann, dass die jeweiligen beiden Aufnahmeelemente
bzw. Konturstücke
in dieselbe Richtung bewegt werden. Zu dem Zwecke einer Vorzentrierung
und/oder Qualitätskontrolle
kann auch ein in der Vorzentriereinrichtung 31 angebrachter
Sensor, z. B. eine Kamera die Formabweichung der beiden Einlegeteile 20.1 und 20.2,
ggf. auch oder nur relativ zueinander im Vergleich zu einem Referenzteil,
beispielsweise über
eine einem derartigen Referenzteil zugeordnete Hüllkurve in Verbindung mit der
Vorgabe bestimmter Toleranzen überprüft werden.
Für den
Fall, dass mit Hilfe des, vorzugsweise optischen, Sensors, respektive
der Kamera, ein fehlerhaftes, also außerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenzen
liegendes Bauteil erkannt wird, kann dieses Einlegeteil aussortiert
und über
das jeweilige Transportband 75.1 bzw. 75.2 ausgeschleust
werden. In diesem Fall kann mit Hilfe des Greifers 45.1 das
ausgeschleuste Einlegeteil bzw. können die etwaig ausgeschleusten
Einlegeteile 20 ersetzt werden. Die verbleibenden und relativ
zueinander vorzentrierten Einlegeteile 20.1 und 20.2 sind
beispielhaft in 9.1 veranschaulicht. Auf diese
Weise steht ein erster Satz von relativ zueinander vorzentrierten
Einlegeteilen 20.1 und 20.2 zur Weiterverarbeitung
bereit.
-
Wie
in 9.2 veranschaulicht, wird nunmehr, zweckmäßigerweise
zunächst,
ein neuer Satz von Einlegeteilen 20.1 und 20.2 in
gleicher Zuordnung relativ zu den Förder- bzw. Transportbändern 75.1 und 75.2 auf
diesen neben den bereits vorzentrierten Einlegeteilen 20.1, 20.2 abgelegt.
Anschließend
werden die bereits vorzentrierten bzw. gerichteten und an den Anlageelementen
bzw. Konturstücken 61.1.1, 61.1.2 sowie 61.2.1, 61.2.2 anliegenden Einlegeteile 20.1 und 20.2 mit
Hilfe des Greifers 45.1 aufgegriffen bzw. aufgenommen.
-
Daran
anschließend
werden, wie in 9.3 veranschaulicht, die beiden
verbleibenden und noch nicht vorzentrierten sowie in der Vorzentriereinrichtung 31 noch
nicht auf ihre Form überprüften weiteren
Einlegeteile 20.1 und 20.2 mit Hilfe der beiden Transportbänder 75.1 und 75.2 in
Richtung der Pfeile 70.1 und 70.2 bis zum Anschlagen
an den zugeordneten Anlageelementen bzw. Konturstücken 61.1.1 und 61.1.2 sowie 61.2.1 und 61.2.2 bewegt.
Die so grob zentrierten beiden Einlegeteile 20.1 und 20.2 sind
in 9.4 veranschaulicht. Anschließend wird dieser Satz weiterer
Einlegeteile 20.1 und 20.2 auf seine Form hin
einzeln und relativ zueinander erfasst bzw. gemessen und daran anschließend erfolgt,
sofern kein Teil ausgeschleust wird, eine Vorzentrierung dieser
weiteren Einlegeteile 20.1 und 20.2 des weiteren
Satzes von Einlegeteilen 20, wie beispielsweise in 9.1 veranschaulicht.
-
Der
weitere Transport weiterer Einlegeteile 20.1 und 20.2 erfolgt
in entsprechender Art und Weise, wie vorstehend beschrieben.
-
Die
in der Vorzentriereinrichtung 31 in ihrer Position und
Lage relativ zueinander vorzentrierten Einlegeteile 20.1 und 20.2,
welche mit Hilfe des Greifers 45.1 gegriffen und aus der
Vorzentriereinrichtung 31 entfernt worden sind, werden
davon ausgehend gemeinsam einer auch als Bildbearbeitung bezeichneten
Messeinrichtung bzw. Messstation 32 zugeführt, die
in der Übersicht
gemäß 2 gezeigt
ist und deren Hauptelemente in den 10 und 11 veranschaulicht
sind. Mit Hilfe dieser Messeinrichtung 32 wird die Ist-Geometrie,
also beispielsweise die Abmessungen und/oder die Form der einzelnen Einlegeteile 20.1 und 20.2 erfasst
bzw. gemessen. Zu diesem Zwecke werden die von dem Greifer 45.1 gegriffenen
Einlegeteile 20.1 und 20.2, ohne dass diese seit
ihrem Greifen in bzw. von der Vorzentriereinrichtung 31 bis
in die bzw. zu der Messeinrichtung 32 gelöst worden
wären,
in den Bereich von Haltern 76.1 bis 76.4 zugeführt, welche
mit Sensoren 42.1 bis 42.12 sowie 59 versehen
sind. Zu diesem Zwecke werden zunächst die Einlegeteile 20.1 und 20.2 mit Hilfe
des Greifers 45.1 in eine Position bzw. Lage vertikal oberhalb
der die Abmessungen eines Einlegeteils 20 erfassenden Sensoren 42.1 bis 42.12 überführt. Anschließend und
wie am Beispiel von 11 veranschaulicht, wird ein
Einlegeteil, hier das Einlegeteil 20.2, entlang der hier
eine vertikale Bewegungsrichtung vermittelnden Linearachse 71.1.1,
das noch immer von den Greifelementen 47.5 bis 47.8 der
Greifeinheit 46.2 gegriffen ist, vertikal nach unten in
eine Messposition überführt, in
welcher mit Hilfe der Sensoren 42.1 bis 42.12 eine
Erfassung bzw. Messung der Abmessungen des Einlegeteils 20.2 möglich ist,
wobei anschließend
hier zwei an teleskopierbaren Führungen 68.1 und 68.2 angebrachte Sensoren 42.5 und 42.12 in
ihre Erfassungs- bzw. Messposition oberhalb des Einlegeteils 20.2 verfahren
werden.
-
Zuvor
wurde das Einlegeteil 20.2 mit Hilfe eines, vorzugsweise
optischen, Sensors, hier der Kamera 59, auf etwaige Formfehler,
beispielsweise auch auf etwaige Grate überprüft. Für den Fall, dass ein der Messeinrichtung 32 zugeführtes Einlegeteil 20 die
geforderte Form bzw. Außenkontur
nicht aufweisen sollte, kann dort das betroffene Einlegeteil 20 mit
Hilfe des Greifes 45.1 ausgesondert werden.
-
Im
Anschluss an die Erfassung bzw. Vermessung der Geometrieinformationen
des ersten Einlegeteils 20.2, kann nach einem Zurückfahren
der Sensoren 42.5 und 42.12 mit Hilfe der teleskopierbaren Führungen 68.1 und 68.2 das
Einlegeteil 20.2 aus seiner Erfassungs- bzw. Messposition
wieder vertikal nach oben zurückbewegt
werden. Anschließend kann durch
Drehen des Greifers um 180 Grad um die Drehachse 73 das
zweite Einlegeteil, hier das Einlegeteil 20.1, in eine
die Erfassung bzw. Messung auch dessen Geometrieinformationen ermöglichende
Stellung bewegt werden. Auch das Einlegeteil 20.1 wird zunächst mit
Hilfe des Sensors bzw. der Kamera 59 hinsichtlich seiner
Form und/oder Außenkontur,
beispielsweise im Hinblick auf etwaige Grate, überprüft und beim Überschreiten
bestimmter Toleranzen ausgesondert. Andernfalls wird auch das zweite
Einlegeteil, hier das Einlegeteil 20.1, durch Verfahren
entlang der vertikalen Linearachse 71.1.2 in eine untere
Geometrieerfassungs- bzw. Messposition überführt und dann in gleicher Weise
vorgegangen, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem ersten Einlegeteil 20.2 beschrieben,
so dass also dann auch die Geometrieinformationen des zweiten Einlegeteils 20.1 erfasst bzw.
gemessen werden.
-
Die
so mit Hilfe der Sensoren 42.1 bis 42.12, ggf.
auch des Sensors 59, erfassten bzw. gemessenen Geometrieinformationen
der beiden einzelnen separaten Einlegeteile 20.1 und 20.2 werden
in Form von entsprechenden Signalen bzw. Daten in einem Signal-
bzw. Datenspeicher 44 abgelegt, der schematisch in 15 gezeigt
ist. Zu diesem Zwecke können
diese, beispielsweise elektrischen, Signale bzw. Daten, beispielsweise über elektrische
Leitungen 79.1, 79.2, dem Speicher 44 zugeführt werden. Der
Speicher 44 ist mit einer Auswerteeinrichtung 43, hier über eine
Leitung 80, gekoppelt. Die Auswerteeinrichtung 43 ist
hier über
Leitungen 81.1 und 81.2 mit Stelleinrichtungen 50.1, 50.2 gekoppelt,
mittels welchen, vorzugsweise als Stifte gestaltete Stützkörper 40.1 bis 40.3 (siehe 13 bis 15)
abhängig von
der Ist-Geometrie des diesen jeweils zugeordneten Einlegeteils 20; 20.1 bis 20.4 sowie
abhängig
von Geometrieinformationen betreffend die die Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs 27 begrenzenden
Werkzeugwandteile 48 gesteuert bzw. betätigt werden, wie nachstehend
noch näher
beschrieben.
-
Die
mit Hilfe des Greifers 45.1 gegriffenen Einlegeteile 20.1 und 20.2 werden
nach dem Erfassen bzw. Vermessen ihrer Ist-Geometrieinformationen
in der Messeinrichtung 32 von dort gemeinsam in das offene
Spritzgießwerkzeug 27 derart überführt, dass
die Einlegeteile 20.1 und 20.2 im Bereich der
relativ zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 des Spritzgießwerkzeugs 27 bis
in die Kavität 29 hinein
bewegbaren Stützkörper 40.1 bis 40.3 oder
an bzw. auf diesen Stützkörpern 40.1 bis 40.3 zu
liegen kommen (vgl. 13 und 14).
-
Auch
bei dieser Überführung der
Einlegeteile 20.1 und 20.2 von der Messeinrichtung 32 bis
zur Ablage der Einlegeteile 20.1 und 20.2 in dem
offnen Spritzgießwerkzeug 27 sind
also die Einlegeteile 20.1 und 20.2 nach wie vor
von dem Greifer 45.1 gemeinsam gegriffen und bleiben dabei
in einer Zuordnung relativ zueinander, wie sie bereits in bzw. mittels der
Vorzentriereinrichtung 31 vorgegeben worden ist.
-
Nach
dem Ablegen bzw. Einlegen der Einlegeteile 20.1 und 20.2 in
dem offenen Spritzgießwerkzeug 27 derart,
dass die Einlegeteile 20.1 und 20.2 im Bereich
der diesen Einlegeteilen 20.1 und 20.2 zugeordneten
Stützkörper 40.1 bis 40.3 zu
liegen kommen, werden die Stützkörper 40.1 bis 40.3 mit
Hilfe der jeweiligen Stelleinrichtung 50.1, 50.2,
die mit der Auswerteeinrichtung 43 gekoppelt sind, in eine
Stützkörperstellung überführt, in
welchen die Stützkörper 40.1 bis 40.3 an
Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3 des bzw.
des jeweiligen Einlegeteils 20; 20.1, 20.2 anliegen
derart, dass das jeweilige Einlegeteil 20; 20.1, 20.2 oder
die jeweiligen Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 abhängig von
den in dem Speicher 44 gespeicherten Signale bzw. Daten
betreffend die Ist-Geometrieinformationen des jeweiligen Einlegeteils 20; 20.1, 20.2 und
abhängig
von den bereits zuvor erwähnten
Geometrieinformationen betreffend die die Kavität 29 des, vorzugsweise
geschlossenen, Spritzgießwerkzeugs 27 begrenzenden
Werkzeugwandteile 48, vorzugsweise in einem Abstand 52 zu
den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48, jeweils in eine Position und/oder
Lage relativ zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 des Spritzgießwerkzeugs 27 überführt, in
welchen zwischen dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 und
den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 ein Spalt 53 ausgebildet
ist, welcher beim Einspritzen der fließfähigen Kunststoffmasse in die
Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs 27 ein
im Wesentlichen gleichmäßiges und/oder
geschlossenflächiges
Umspritzen, Umhüllen,
Umschließen,
Einschließen
und/oder Ummanteln jedes einzelnen Einlegeteils 20.1, 20.2 mit
der eingespritzten Kunststoffmasse unter Ausbildung einer lokal
gewünschten bzw.
bestimmten, vorzugsweise maximalen bzw. maximierten mittleren, Wanddicke 54 des
dann das bzw. jedes einzelne Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 oder
mehrere oder alle Einlegeteile 20; 20.1 bis 20.4 zumindest
teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, insbesondere vollständig, umhüllendenen, umschließenden,
einschließenden
und/oder ummantelnden Kunststoffes ermöglicht bzw. bewirkt.
-
Im
Ausführungsbeispiel
wird jedes einzelne Einlegeteil 20.1, 20.2, wie
in 14 am Beispiel eines Einlegeteils 20 veranschaulicht,
mit Hilfe der Stützkörper 40.1 bis 40.3 (siehe 13)
derart positioniert, dass zumindest im Bereich der einen, mit Stützkörpern 40.1 bis 40.3 versehenen
Werkzeughälfte 27.2 ein
im Wesentlichen gleicher bzw. maximaler oder maximierter Spalt 53 ausgebildet
ist, so dass nach dem Einspritzen des fließfähigen, hier das Formteil aus
Kunststoff 21 begrenzenden, Kunststoffes mit Hilfe der
Spritzgießmaschine 26 das
jeweilige Einlegeteil 20, im Wesentlichen, gleichmäßig, vollflächig und
geschlossenflächig
mit einer, im Wesentlichen, gleichen bzw. maximalen oder maximierten Wanddicke 54 mit
Kunststoffmaterial umspritzt bzw. ummantelt ist.
-
Die
Stelleinrichtungen 50.1 und 50.2, wie sie schematisch
in den 14 und 15 gezeigt
sind, sind hier als Zylinder-Kolben-Aggregate 57.1, 57.2 ausgebildet.
Jedes Zylinder-Kolben-Aggregat 57.1, 57.2 umfasst
einen Zylinder und einen Kolben 58.1, 58.2 der
jeweils mit einem Stützkörper 40.1 bzw. 40.2 fest,
vorzugsweise einstückig,
verbunden bzw. gebildet ist.
-
Im
Ausführungsbeispiel
werden die Stützkörper 40.1 bis 40.3 hydraulisch
oder pneumatisch bewegt. Die Stützkörper 40.1 bis 40.3 sind
bevorzugt als zylindrische Stifte 40.1 bis 40.3 ausgebildet,
die in eine deren Außenkontur
vorzugsweise entsprechende Innenkontur aufweisende Ausnehmungen 56,
vorzugsweise in Bohrungen 56, des Spritzgießwerkzeugs 27,
vorzugsweise linienförmig,
hier geradlinig geführt
sind bzw. werden. Es versteht sich, dass das Spritzgießwerkzeug 27 nicht
nur in einer Werkzeughälfte,
wie in 14 schematisch am Beispiel der
unteren Werkzeughälfte 27.2 gezeigt,
mit Stützkörpern 40.1 bis 40.3 versehen
sein kann, sondern dass auch nur der andere Werkzeugteil bzw. die
andere Werkzeughälfte 27.2 oder
beide Werkzeugteile bzw.
-
Werkzeughälften 27.1 und 27.2 mit
bewegbaren Stützkörpern versehen
sein kann bzw. können. Es
versteht sich ferner, dass auch nur eine der beiden Werkzeughälften 27.1, 27.2 des
Spritzgießwerkzeuges 27 mit
beweglichen Stützkörpern 40.1 bis 40.3 versehen
sein kann, während
die andere Werkzeughälfte 27.1 nur
mit ortsfesten Stützkörpern versehen
sein kann.
-
Die
fließfähige Kunststoffmasse
kann gleichzeitig oder bevorzugt anschließend an das Bewegen bzw. Justieren
bzw. Überführen der
beweglichen Stützkörper 40.1 bis 40.3 in
eine abhängig
von den vorstehend bezeichneten Ist-Geometrieinformationen überführte Position
und/oder Lage relativ zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48, in die Kavität 29 des dann, vorzugsweise
geschlossenen, Spritzgießwerkzeugs 27 eingespritzt werden,
so dass das bzw. jedes einzelne Einlegeteil 20; 20.1, 20.2,
vorzugsweise im Wesentlichen, insbesondere bis auf die Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3, an
denen die Stützkörper 40.1 bis 40.3 des
Spritzgießwerkzeugs 27 an
dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1, 20.2 anliegen,
von der Kunststoffmasse umspritzt, umhüllt, umschlossen, eingeschlossen und/oder
ummantelt wird bzw. ist. Anschließend lässt man die Kunststoffmasse
verfestigen bzw. aushärten,
was im Falle von duroplastischen Kunststoffmassen durch Aushärten, vorzugsweise
in Verbindung mit einer vernetzenden chemischen Reaktion, und im Falle
einer thermoplastischen Kunststoffmasse durch ein Abkühlen bzw.
Erkalten derselben, jeweils zumindest so lange geschieht, bis ein
Abheben der zumindest dann das Eigengewicht des oder der jeweiligen Einlegeteile 20; 20.1, 20.2 aufnehmenden
bzw. tragenden Stützkörper 40.1 bis 40.3 des
Spritzgießwerkzeugs 27 von
dem Einlegeteil oder den Einlegeteilen 20; 20.1, 20.2 ohne
bzw. ohne wesentliche durch das Eigengewicht des jeweiligen Einlegeteils 20; 20.1, 20.2 bedingte
Positions- und/oder Lageänderung
des jeweiligen Einlegeteils 20; 20.1, 20.2 in der
Kavität 29 möglich ist.
Anschließend
werden die Stützkörper 40.1 bis 40.3 von
dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1, 20.2 abgehoben.
Zu diesem Verfahrenszeitpunkt ist dann also das jeweilige Einlegeteil 20; 20.1, 20.2 im
Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen vollständig
mit dem Kunststoff des Kunststoff-Formteils 21 umspritzt
und ummantelt, mit Ausnahme der Anlagestellen der Einlegeteile 20; 20.1 bis 20.4,
an denen die Stützkörper 40.1 bis 40.3 vor
ihrem Abheben angelegen sind. Um auch diese Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3 mit
Kunststoffmasse zu bedecken, kann gemäß einem besonders bevorzugten
Verfahren, vorzugsweise bei noch geschlossenem Spritzgießwerkzeug 27,
fließfähige Kunststoffmasse
in die Kavität
ein- bzw. nachgespritzt und/oder ein- bzw. nachgedrückt werden,
so dass dann auch die Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3 der
Einlegeteile 20; 20.1, 20.2, an denen
die Stützkörper 40.1 bis 40.3 vor
ihrem Abheben angelegen sind, mit Kunststoffmasse umhüllt, ummantelt,
eingeschlossen, bedeckt und/oder überdeckt sind bzw. werden.
Allgemeiner ausgedrückt
können
die Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3 und/oder
Bereiche, die gegebenenfalls noch ungefüllt oder unzureichend mit Kunststoff
gefüllt
sind, durch Einflussnahme auf geeignete Prozessparameter gefüllt, umhüllt, ummantelt,
eingeschlossen, bedeckt und/oder überdeckt werden.
-
Ein
wichtiges Merkmal der Erfindung ist es, dass die Ist-Geometrieinformationen
des jeweiligen Einlegeteils 20; 20.1 bis 20.4 bzw.
jedes einzelnen Einlegeteils 20; 20.1 bis 20.4 mit
Hilfe mehrerer Sensoren 42.1 bis 42.12, ggf. auch 59 erfasst
bzw. gemessen werden, deren Anzahl zumindest der Anzahl der dem
jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 zugeordneten
beweglichen Stützkörper 40.1 bis 40.3 entspricht
und deren Position relativ bzw. in Relation zu dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 zumindest
der Position der dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 zugeordneten
beweglichen Stützkörper 40.1 bis 40.3 entspricht.
Auf diese Weise können
also die Geometrieinformationen genau an denjenigen Stellen, an
denen sie mit Hilfe der Sensoren 42.1 bis 42.12,
ggf. auch 59 erfasst bzw. gemessen werden abhängig von
bzw. in Relation zu den, vorzugsweise bereits zuvor, mit Hilfe geeigneter
Maßnahmen
erfassten bzw. gemessenen und in einem bzw. dem Speicher abgelegten
Ist-Geometrieinformationen bzw. den entsprechenden Signalen und/oder
Daten des die Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs 27 begrenzenden
Wandteile 48, an dem jeweiligen Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 zugeordneten
Anlagestellen 51; 51.1 bis 51.3 der beweglichen
Stützkörper 40.1 bis 40.3 in
der erfindungsgemäßen Art
und Weise derart umgesetzt werden, dass die gewünschten im Wesentlichen gleichen
bzw., im Wesentlichen, gleichmäßigen bzw.
maximalen oder maximierten Wanddicken aus Kunststoffmaterial, insbesondere das
gewünschte
vollumfängliche
und vollflächige Umspritzen
und Ummanteln der Einlegeteile 20, vorzugsweise jedes einzelnen
Einlegeteils 20.1 bis 20.4, verwirklicht werden.
-
Nach
dem Öffnen
des Spritzgießwerkzeuges 27 kann
das fertige, mit den Einlegeteilen 20.1 und 20.2 versehene
Formteil 21 bzw.. Fertigteil 35 entnommen werden.
Zu diesem Zwecke kann, wie in 2 veranschaulicht,
eine weitere Transporteinrichtung, vorzugsweise in Form eines Roboters 25.2, vorgesehen
sein, welche bzw. welcher einen Greifer 45.2 trägt, der
mit einem zum Greifen der fertigen Formteile 21 bestimmten
Greifer 45.2 trägt.
Ein derartiger Greifer 45.2 ist zweckmäßigerweise mit wenigsten zwei
Greifelementen gestaltet, welche als eine Greifzange fungieren können, wobei
zweckmäßigerweise
jedes Greifelement an einer Linearführung derart geführt ist,
dass die durch die Linearführungen
vermittelnde Bewegungsrichtung jedes Greifelements parallel einer
geradlinigen Bewegungsachse, vorzugsweise koaxial zu einer gemeinsamen
Bewegungsachse, erfolgt. Die beiden bewegbaren Greifelemente des
Greifers 45.2 können
an einer gemeinsamen Halterung befestigt sein, die um eine senkrecht
zu den Bewegungsachsen der Greifelemente drehbare Drehachse bewegbar
sein kann. Ein derartiger Greifer 45.2 kann also zum Entnehmen
der fertigen Formteile 21.2 aus dem geöffneten Spritzgießwerkzeug 27 dienen.
Die von bzw. aus dem Spritzgießwerkzeug 27 mit
Hilfe des Greifers 45.2 entnommenen fertigen Formteile 21 können optional einer
Abkühleinrichtung,
beispielsweise einem getakteten Transportband mit Kühlstationen
zugeführt
werden, so dass eine Abkühlstrecke 38 (2)
verwirklicht sein kann. Die dort vorgesehenen Kühlvorrichtungen können derart
gestaltet sein, dass sie eine ausreichend große Auflagefläche für ein gleichmäßiges Abkühlen der
fertigen Formteile 21 aufweisen, wodurch sich der Verzug
der fertigen Formteile 21 minimieren lässt.
-
Abschließend können die
fertigen, abgekühlten
Formteile 21 mit Hilfe des Greifers 45.2 einer Kontrolleinrichtung
bzw. einer Kontrollstation 34 zugeführt werden, wo die fertigen
Formteile 21, beispielsweise auf Maßhaltigkeit und/oder auf bestimmte
Beschriftungen hin und/oder auf andere Funktionen bzw. Eigenschaften überprüft werden
können. Zu
diesen Zwecken können
die fertigen Formteile 21, also hier die ringförmigen Kappen 22; 22.1, 22.2,
mit einer geeigneten Aufnahmeeinrichtung zentriert an definierten
Punkten aufgenommen werden.
-
Schlussendlich
können
die fertigen Formteile 21, d. h. die Fertigteile 35,
auf geeigneten Ladungsträgern
in ein Magazin 39 überführt werden,
von wo aus sie dem Versand zugeführt
werden können (1).
-
Wie
am Beispiel der 16 und 17 gezeigt,
können
beispielsweise drei Einlegeteile 20.1 bis 20.3 (17)
oder auch vier Einlegeteile 20.1 bis 20.4 (16)
vorgesehen sein, welche im fertigen Formteil 21 bzw. Fertigteil 35 in
Form eines mehrfach unterbrochenen Rings, hier in Form eines mehrfach unterbrochenen
Kreisrings 67.1; 67.2, angeordnet sind. Mithin
können
also eine Mehrzahl von bogen- bzw. ringförmig gestalteten und eine bogen-
bzw. kreisförmige
Außenkontur 66 aufweisende
Einlegeteile 20; 20.1 bis 20.4 vorgesehen
sein, die in Form eines mehrfach unterbrochenen Rings angeordnet sein
können.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Formteil 21 kann
es sich, wie in den 16 bis 19 veranschaulicht,
um eine eine zentrale Durchgangsöffnung 37 aufweisende,
ringförmige
Kappe 22; 22.1, 22.2 handeln, die zur,
vorzugsweise lösbaren,
Befestigung an einem Flüssigkeitsauffangbehälter bzw. Laugenbehälter 23,
beispielsweise einer Waschmaschine, bestimmt sein kann, wobei mehrere,
vorzugsweise alle, insbesondere aus Metallgusswerkstoff bestehenden,
Einlegeteile 20; 20.1 bis 20.4 als, vorzugsweise
vollflächig,
mit einem bzw. dem Kunststoff der Kappe 22; 22.1, 22.2 umspritzter
Ballastkörper bzw.
Ausgleichsgewicht bzw. Zusatzmasse ausgebildet sein kann. Eine derartigen
Kappe 22; 22.1, 22.2 kann mit einer Mehrzahl
von Krafteinleitungspunkten 82, bei denen es sich um, vorzugsweise
mit verstärkten
bzw. Materialanhäufungen
umgebenen, Bohrungen handelt, gestaltet sein können. Derartige Krafteinleitungspunkte
bzw. Bohrungen 82 können
zur Aufnahme von Schrauben 83 dienen, mit deren Hilfe die
Kappe 22; 22.1, 22.2 an einem Flüssigkeitsaufnahmebehälter bzw.
Laugenbehälter 23 befestigt werden
kann, wie dies am Beispiel der 19 veranschaulicht
ist.
-
Die
Erfindung bzw. die Erfindungen können auch
wie folgt zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung eines wenigstens ein Einlegeteil 20 enthaltendes Formteil 21 aus
Kunststoff, wobei das Einlegeteil 20 einem offenen Spritzgießwerkzeug
zugeführt
und in eine Werkzeughälfte 27.2 eines
Spritzgießwerkzeugs
eingelegt wird, das Stützkörper 40.1, 40.2 zum Positionieren
bzw. Fixieren des Einlegeteils 20, vorzugsweise in einem
Abstand 52 von Werkzeugwandteilen 48 des Spritzgießwerkzeugs,
welche eine die Form des Formteils 21 bestimmende Kavität 29 begrenzen,
aufweist, wobei fließfähige Kunststoffmasse 41 in
die Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs
eingespritzt wird und dabei das Einlegeteil 20 zumindest teilweise
von der Kunststoffmasse 41 umspritzt, umhüllt, umschlossen,
eingeschlossen und/oder ummantelt wird, und wobei nach einem Aushärten bzw. Verfestigen
oder Aushärtenlassen
bzw. Verfestigenlassen der Kunststoffmasse 41 und nach
einem Öffnen
des Spritzgießwerkzeugs,
das das Einlegeteil 20 enthaltende Formteil 21 aus
dem Spritzgießwerkzeug
entnehmbar ist bzw. entnommen wird, insbesondere wobei die folgenden
Verfahrensschritte, vorzugsweise nacheinander, ausgeführt werden
bzw. ablaufen:
- – Erfassen, vorzugsweise Messen,
von Geometrieinformationen des Einlegeteils 20 mit Hilfe
wenigstens eines Sensors, welcher die erfassten Geometrieinformationen
in entsprechende Signale bzw. Daten umwandelt und an einen mit einer Auswerteeinrichtung
koppelbaren bzw. gekoppelten Speicher weitergibt, welcher die Signale
bzw. Daten des Sensors speichert;
- – Überführen des
Einlegeteils 20 in das offene Spritzgießwerkzeug derart, dass das
Einlegeteil 20 im Bereich der relativ zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 des Spritzgießwerkzeugs bis in die Kavität 29 hineinbewegbaren
Stützkörper 40.1, 40.2 oder
an bzw. auf diesen Stützkörpern 40.1, 40.2 zu
liegen kommt;
- – Bewegen, Überführen oder
Justieren der jeweils mit Hilfe einer mit der Auswerteeinrichtung
gekoppelten Stelleinrichtung 50.1, 50.2 bewegbaren Stützkörper 40.1, 40.2 mit
Hilfe der jeweiligen Stelleinrichtung 50.1, 50.2 in
eine Stützkörperstellung,
in welcher die Stützkörper 40.1, 40.2 an
Anlagestellen 51 des Einlegeteils 20 anliegen
derart, dass das Einlegeteil 20 abhängig von den in dem Speicher
gespeicherten Signalen bzw. Daten betreffend die Geometrieinformationen
des Einlegeteils 20 und abhängig von Geometrieinformationen
betreffend die die Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs
begrenzenden Werkzeugwandteile 48, vorzugsweise in einem
Abstand zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48, in eine Position und/oder Lage relativ
zu den die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 des Spritzgießwerkzeugs 27 überführt wird, in
welcher bzw. in welchen zwischen dem Einlegeteil 20 und
den die Kavität 29 begrenzenden Werkzeugwandteilen 48 ein
Spalt 53 ausgebildet ist, welcher beim Einspritzen der
fließfähigen Kunststoffmasse 41 in
die Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs
ein gleichmäßiges und/oder
geschlossenflächiges
Umspritzen, Umhüllen,
Umschließen,
Einschließen
und/oder Ummanteln des Einlegeteils 20 mit der eingespritzten
Kunststoffmasse 41 unter Ausbildung einer lokal gewünschten
bzw. bestimmten, vorzugsweise maximierten, Wanddicke 54 des
dann das Einlegeteil 20 zumindest teilweise, vorzugsweise
im Wesentlichen vollständig
insbesondere vollständig,
umhüllenden,
umschließenden,
einschließenden
und/oder ummantelnden Kunststoffes ermöglicht bzw. bewirkt;
- – gleichzeitig
mit dem oder anschließend
an das Bewegen, Justieren oder Überführen der
Stützkörper 40.1, 40.2 in
die vorstehend bezeichnete Position und/oder Lage relativ zu den
die Kavität 29 begrenzenden
Werkzeugwandteilen 48 Einspritzen der fließfähigen Kunststoffmasse 41 in die
Kavität 29 des
Spritzgießwerkzeugs,
so dass das Einlegeteil 20, vorzugsweise im Wesentlichen,
insbesondere bis auf die Anlagestellen 51, an denen die
Stützkörper 40.1, 40.2 des
Spritzgießwerkzeugs
an dem Einlegeteil 20 anliegen, von der Kunststoffmasse 41 umspritzt,
umhüllt, umschlossen,
eingeschlossen und/oder ummantelt wird.
- – Aushärten bzw.
Verfestigen oder Aushärtenlassen
bzw. Verfestigenlassen der Kunststoffmasse 41 bis ein Abheben
der zumindest das Eigengewicht des Einlegeteils 20 aufnehmenden
bzw. tragenden Stützkörper 40.1, 40.2 des
Spritzgießwerkzeugs
von dem Einlegeteil 20 ohne bzw. ohne wesentliche durch
das Eigengewicht des Einlegeteils 20 bedingte Positions-
und/oder Lageände rung
des Einlegeteils 20 in der Kavität 29 möglich ist
und anschließend;
- – Abheben
der Stützkörper 40.1, 40.2 von
dem Einlegeteil 20.
-
Die
Erfindung betrifft ferner eine Anlage bzw. Produktionsanlage 24 zur
Herstellung eines wenigstens ein Einlegeteil 20; 20.1 bis 20.4 enthaltenden Formteils 21 aus
Kunststoff, vorzugsweise unter Anwendung des vorstehend bezeichneten
Verfahrens.
-
Die
Erfindung betrifft außerdem
ein, vorzugsweise unter Anwendung des vorstehend bezeichneten Verfahrens
hergestelltes, Formteil 21 aus Kunststoff, insbesondere
eine Kappe 22; 22.1, 22.2 für einen
Flüssigkeitsauffang- und/oder -aufnahmebehälter 23,
insbesondere einen Laugenbehälter 23,
oder einen Flüssigkeitsauffang-
und/oder -aufnahmebehälter 23,
vorzugsweise einen Laugenbehälter 23.
-
- 20
- Einlegeteil/Zusatzmasse/Ballastkörper/Ausgleichsgewicht
- 20.1
- Einlegeteil/Zusatzmasse/Ballastkörper/Ausgleichsgewicht
- 20.2
- Einlegeteil/Zusatzmasse/Ballastkörper/Ausgleichsgewicht
- 20.3
- Einlegeteil/Zusatzmasse/Ballastkörper/Ausgleichsgewicht
- 20.4
- Einlegeteil/Zusatzmasse/Ballastkörper/Ausgleichsgewicht
- 21
- Formteil
- 22
- Kappe
- 22.1
- Kappe
- 22.2
- Kappe
- 23
- Flüssigkeitsauffang-behälter/Laugenbehälter
- 24
- Anlage/Produktionsanlage
- 25.1
- Transporteinrichtung/Roboter
- 25.2
- Transporteinrichtung/Roboter
- 26
- Spritzgießmaschine
- 27
- Spritzgießwerkzeug/Presse
- 27.1
- Werkzeugteil/Werkzeughälfte
- 27.2
- Werkzeugteil/Werkzeughälfte
- 28
- Schnecken-Kolben-Aggregat
- 29
- Kavität
- 30
- Magazin
- 31
- Vorpositioniereinrichtung/Vorzentriereinrichtung/Vorzentrierstation
- 32
- Messeinrichtung/Bildbearbeitung/Messstation
- 33
- Kühleinrichtung/Kühlstation
- 34
- Kontrolleinrichtung/Kontrollstation
- 35
- Fertigteil
- 36
- Lager
- 37
- Durchgangsöffnung von 22
- 38
- Abkühlstrecke
- 39
- Magazin
- 40.1
- Stützkörper/Stift
- 40.2
- Stützkörper/Stift
- 40.3
- Stützkörper/Stift
- 41
- Kunststoffmasse
- 42.1
-
- bis
-
- 42.12
- Sensor
- 43
- Auswerteeinrichtung
- 44
- Speicher
- 45.1
- Greifer
- 45.2
- Greifer
- 46.1
- Greifeinheit
von 45.1
- 46.2
- Greifeinheit
von 45.1
- 47.1
-
- bis
-
- 47.8
- Greifelement
- 48
- Werkzeugwandteil/e
- 49
- Ladungsträger
- 50.1
- Stelleinrichtung
- 50.2
- Stelleinrichtung
- 51
- Anlagestelle
- 51.1
- Anlagestelle
- 51.2
- Anlagestelle
- 51.3
- Anlagestelle
- 52
- Abstand
- 53
- Spalt
- 54
- Wanddicke
- 55
- Abhebestellung
- 56
- Ausnehmung/Bohrung
- 57.1
- Zylinder-Kolben-Aggregat
- 57.2
- Zylinder-Kolben-Aggregat
- 58.1
- Kolben
- 58.2
- Kolben
- 59
- Sensor
- 60
- Sensor
- 61.1
- Anlageelement
Konturstück
- 61.1.1
- Anlageelement/Konturstück
- 61.1.2
- Anlageelement/Konturstück
- 61.2
- Anlageelement/Konturstück
- 61.2.1
- Anlageelement/Konturstück
- 61.2.2
- Anlageelement/Konturstück
- 62
- Schraube
- 63
- Linksgewinde
- 64
- Rechtsgewinde
- 66
- Bogen/kreisförmige Außenkontur
von 20
- 67.1
- Mehrfach
unterbrochener(Kreis-)Ring
- 67.2
- Mehrfach
unterbrochener(Kreis-)Ring
- 68.1
- Teleskopierbare
Führung
- 68.2
- Teleskopierbare
Führung
- 70.1
- Pfeil
- 70.2
- Pfeil
- 71.1
- Linearachse
- 71.1.1
- Linearachse
- 71.1.2
- Linearachse
- 71.2
- Linearachse
- 71.2.1
- Linearachse
- 71.2.2
- Linearachse
- 71.2.2
- Linearachse
- 72.1
- Bewegungsachse
von 71.1
- 72.2
- Bewegungsachse
von 72.1
- 73
- Drehachse
- 74
- Doppelpfeil
- 75.1
- Transportband
- 75.2
- Transportband
- 76.1
- Halter
(Sensorik)
- 76.2
- Halter
(Sensorik)
- 76.3
- Halter
(Sensorik)
- 76.4
- Halter
(Sensorik)
- 77
- Anlagestelle
- 78
- Pfeil
- 79.1
- Leitung
- 79.2
- Leitung
- 80
- Leitung
- 81.1
- Leitung
- 81.2
- Leitung
- 82
- Krafteinleitungspunkt/Bohrung
- 83
- Schraube
- 84
- Halterung