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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spritzgießeinrichtung
mit einer bewegbaren und einer feststehenden Formaufspannplatte, zwischen
denen eine Mittelplatte linear bewegbar angeordnet ist, wobei die
Mittelplatte auf zwei gegenüberliegenden
Seitenflächen
Formhälften
trägt,
die jeweils mit an den Formaufspannplatten angeordneten Formhälften eine
Spritzgießform
ausbilden, sowie zwei jeweils einer Formaufspannplatte zugeordneten Einspritzaggregaten
zum Befüllen
der Spritzgießformen
mit einer Kunststoffschmelze und einer Schließeinrichtung zum Öffnen und
Schließen
der Spritzgießformen.
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Die
bisher üblichen
Verfahren nutzen gattungsgemäße Spritzgießeinrichtungen
zur Erhöhung der
Produktion im Vergleich zu Zwei-Platten-Spritzgießeinrichtungen.
So nützt
zB die Tandemtechnologie die zwei Trennebenen, um antizyklisch in
den beiden Spritzgießformen
Spritzgießartikel
herzustellen, dh die Produktion erfolgt alternierend auf beiden
Seiten der Mittelplatte. Bei Verwendung eines Etagenwerkzeuges erfolgt
die Produktion von Spritzgießartikeln
auf beiden Seiten gleichzeitig, dh die Produktion kann verdoppelt
werden. Ist die Mittelplatte drehbar gelagert, können gattungsgemäße Spritzgießeinrichtungen
zur Herstellung von Zwei-Komponenten-Spritzgießartikeln verwendet werden.
Dabei wird in der Regel auf einer Seite ein Kernstück eines Spritzgießartikels
gespritzt, das nach dem Drehen der Mittelplatte um 180° in der zweiten
Form umspritzt wird.
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Unabhängig davon,
ob bei gattungsgemäßen Spritzgießeinrichtungen
Tandemwerkzeuge oder Etagenwerkzeuge zum Einsatz kommen, können mit den
bisher bekannten Verfahren pro Zyklus der Spritzeinrichtung maximal
zwei Spritzgießartikel
hergestellt werden.
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Die
Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein neuartiges
Verfahren zum Betreiben einer gattungsgemäßen Spritzgießeinrichtung
anzugeben, mit dem eine Erhöhung
der Stückzahl
pro Zyklus der Schließeinrichtung
möglich
ist.
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Erfindungsgemäß löst das neuartige
Verfahren diese Aufgabe dadurch, dass in einem Zyklus der Schließeinrichtung
in der ersten Spritzgießform
ein erster Spritzgießartikel
und in der zweiten Spritzgießform
mehrere zweite, vom ersten Spritzgießartikel verschiedene Spritzgießartikel
hergestellt werden.
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Dazu
hat es sich gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich die Zykluszeiten
der beiden Spritzgießformen überlappen
und verschieden sind, wobei eine verfahrenstechnisch einfach zu
realisierende Lösung
vorsieht, dass die Zykluszeit der ersten Spritzgießform im
Wesentlichen ein ganzes Vielfaches der Zykluszeit der zweiten Spritzgießform beträgt.
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Eine
Grundidee der Erfindung besteht also darin, in einem Zyklus der
Schließeinrichtung
in der ersten Spritzgießform
einen ersten Spritzgießartikel und
gleichzeitig in der zweiten Spritzgießform wenigstens zwei zweite
Spritzgießartikel
herzustellen, wobei sich ein Zyklus der Schließeinrichtung vom Schließen beider
Spritzgießformen
bis zum Öffnen beider
Spritzgießformen
und Auswerfen der Spritzgießartikel
erstreckt. In der Praxis wird also der Zyklus der Schließeinrichtung
im Wesentlichen mit der längeren
Zykluszeit der beiden Spritzgießformen übereinstimmen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung erfolgt beim neuartigen Verfahren in einem ersten
Schritt das Schließen
beider Spritzgießformen durch
Verfahren der Mittelplatte und der bewegbaren Formaufspannplatte.
In einem weiteren Schritt erfolgt das Verriegeln der ersten Spritzgießform mittels
einer zwischen der Mittelplatte und der feststehenden Formaufspannplatte
wirkenden Verriegelungseinrichtung und das Befüllen beider Spritzgießformen.
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Nach
Ablauf der entsprechenden Kühlzeit
erfolgt das Öffnen
der zweiten Spritzgießform
durch Verfahren der bewegbaren Formaufspannplatte bei verriegelter
erster Spritzgießform
sowie die Entnahme eines Spritzgießartikels aus der zweiten Spritzgießform bei
weiterhin verriegelter erster Spritzgießform. Bei immer noch verriegelter
erster Spritzgießform
folgt danach das erneute Schließen
der zweiten Spritzgießform
durch Verfahren der bewegbaren Formaufspannplatte. Danach erfolgt
das erneute Befüllen
der zweiten Spritzgießform
und das Entriegeln der ersten Spritzgießform, wobei sich verfahrenstechnisch
kein Nachteil ergibt, wenn das Entriegeln der ersten Spritzgießform vor
dem Befüllen
der zweiten Spritzgießform
erfolgt, vorausgesetzt, dass die Zuhaltekraft bereits aufgebracht
ist.
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Nach
Ablauf der Kühlzeit
für den
weiteren zweiten und den ersten Spritzgießartikel erfolgt in einem weiteren
Schritt das Öffnen
beider Spritzgießformen
durch Verfahren der bewegbaren Formaufspannplatte und der Mittelplatte,
sodass am Ende des Zyklus der Schließeinrichtung die Entnahme eines
ersten Spritzgießartikels
aus der ersten Spritzgießform
und des weiteren zweiten Spritzgießartikels aus der zweiten Spritzgießform erfolgen
kann.
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Im
Gegensatz zum bekannten Stand der Technik ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren
mit einer gattungsgemäßen Spritzgießeinrichtung
während
eines Zyklus der Schließeinrichtung mehr
als zwei Spritzgießartikel
herzustellen, wobei das in beiden Spritzgießformen verarbeitete Kunststoffmaterial
gleich oder verschieden sein kann.
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Weiters
soll eine Spritzgießeinrichtung
mit einer bewegbaren und einer feststehenden Formaufspannplatte,
zwischen denen eine Mittelplatte linear bewegbar angeordnet ist,
angegeben werden, wobei die Mittelplatte auf zwei gegenüberliegenden
Seitenflächen
Formhälften
trägt,
die jeweils mit an den Formaufspannplatten angeordneten Formhälften eine
Spritzgießform
ausbilden, sowie zwei jeweils einer Formaufspannplatte zugeordneten
Einspritzaggregaten zum Befüllen
der Spritzgießformen
mit einer Kunststoffschmelze und einer Schließeinrichtung zum Öffnen und
Schließen
der Spritzgießformen.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem gattungsgemäße Spritzgießeinrichtungen über zwei
unabhängige
Schließsysteme
für jede
der beiden Spritzgießformen
verfügen,
kennzeichnet sich die neuartige Spritzgießeinrichtung dadurch aus, dass
die Schließeinrichtung
eine Schließeinheit
zum Verfahren der bewegbaren Formaufspannplatte und wenigstens eine
zwischen der Mittelplatte und der feststehenden Formaufspannplatte
wirkende Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der ersten Spritzgießform aufweist,
wodurch sich gegenüber
dem Stand der Technik erhebliche Kosteneinsparungen ergeben.
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Wenngleich
verschiedenste Arten von Verriegelungseinrichtungen geeignet sind,
den Erfindungsgedanken zu realisieren, haben Versuche der Anmelderin
gezeigt, dass eine konstruktiv einfach umzusetzende Lösung erreicht
wird, wenn die Verriegelungseinrichtung mechanisch wirkt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht die Verwendung der neuartigen Spritzgießeinrichtung
im erfindungsgemäßen Verfahren vor.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Darin
zeigt
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1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spritzgießeinrichtung
bei geschlossener Form,
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2a bis 2f Prinzipskizzen
unterschiedlicher Stellungen der drei Platten der Spritzgießeinrichtung
während
eines Zyklus der Schließeinrichtung
und
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3 schematisch
den Verfahrensablauf während
eines Zyklus der Schließeinrichtung.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die gattungsgemäße Spritzgießeinrichtung 20 einen
Maschinenrahmen 1 auf, mit dem die ortsfeste Formaufspannplatte 2 fest
verbunden ist. Die bewegbare Mittelplatte 12 kann mittels
des Zylinders 21 relativ zur ortsfesten Formaufspannplatte 2 zum Öffnen und
Schließen
der von den an der Formaufspannplatte 2 und der Mittelplatte 12 angeordneten
Formhälften
gebildeten ersten Spritzgießform
verschoben werden. Ebenso kann die bewegbare Formaufspannplatte 3 mittels
des Eilzylinders 5 relativ zur ortsfesten Formaufspannplatte 2 zum Öffnen und
Schließen
der von den an der Mittelplatte 12 und der bewegbaren Formaufspannplatte 3 angeordneten
Formhälften
gebildeten zweiten Spritzgießform
verschoben werden.
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Dazu
ist die bewegbare Formaufspannplatte 3 über einen Sockel 10 verschiebbar
am Maschinenrahmen 1 gelagert. Vor dem Aufbringen der Schließkraft wird
die bewegbare Formaufspannplatte 3 über Verriegelungsvorrichtungen 6 mit
den sie durchsetzenden Holmen 4 verriegelt, sodass anschließend über die
Druckkissen 7 der Schließdruck aufgebaut werden kann.
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Auf
der Seite der bewegbaren Formaufspannplatte 3 ist ein Einspritzaggregat 9 vorgesehen, welches
von der bewegbaren Formaufspannplatte 3 getragen ist.
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Selbstverständlich wäre es auch
möglich, das
Einspritzaggregat 9 an einem von der bewegbaren Formaufspannplatte 3 unabhängigen Rahmen anzuordnen.
An der ortsfesten Formaufspannplatte 2 ist ebenfalls ein
Einspritzaggregat 8 angeordnet. Das von den Einspritzaggregaten 8 und 9 in
die jeweilige Spritzgießform
eingespritzte Kunststoffmaterial kann dabei gleich oder verschieden
sein.
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Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
lagert das Einspritzaggregat 9 auf einer Konsole 11,
die an der bewegbaren Formaufspannplatte 3 befestigt oder an
dieser angeformt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass
sich das Einspritzaggregat 9 und die bewegbare Formaufspannplatte 3 gemeinsam
synchron bewegen. Das Einspritzaggregat 9 ist jedoch zusätzlich auf
der Konsole 11 gegenüber
der bewegbaren Formaufspannplatte 3 verschiebbar, sodass das
Einspritzaggregat 9 von der Form abgehoben und aus der
bewegbaren Formaufspannplatte 3 herausgezogen werden kann.
Auch das Einspritzaggregat 8 kann in üblicher Weise von der Form
abgehoben und aus der ortsfesten Formaufspannplatte 2 herausgezogen
werden. Dazu ist das Einspritzaggregat 8 verschiebbar am
Grundrahmen gelagert.
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Damit
die beiden Einspritzaggregate 8, 9 jeweils mittig
in die Spritzgießformen
einspritzen, sind sie symmetrisch einander gegenüberliegend angeordnet, wobei
die Längsmittelachsen
der Einspritzaggregate 8, 9 mit der Längsmittelachse
der Spritzgießeinrichtung 20 zusammenfallen.
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Die
einzelnen Stellungen der feststehenden Formaufspannplatte 2,
der Mittelplatte 12 und der bewegbaren Formaufspannplatte 3 während eines
Zyklus der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 sind
in den 2a bis 2 gezeigt.
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Dabei
zeigt 2a die Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 in
Offenstellung, dh beide Spritzgießformen 16, 17 sind
geöffnet.
In dieser Stellung ist die bewegbare Formaufspannplatte 3,
auf der an einer Seite das Einspritzaggregat 9 und auf
der gegenüberliegenden
Seite die Formhälfte 15 angeordnet
ist, von der Mittelplatte 12 und der daran angeordneten
entsprechenden Formhälfte 15' beabstandet.
Ebenso ist die Mittelplatte 12, die auf der der Formhälfte 15' gegenüberliegenden
Seitenfläche
eine zweite Formhälfte 14' trägt, von
der feststehenden Formaufspannplatte 2 und der daran angeordneten
entsprechenden Formhälfte 14 beabstandet.
Der feststehenden Formaufspannplatte 2 ist auf der der
Formhälfte 14 gegenüberliegenden
Seite das Einspritzaggregat 8 zugeordnet. In der gezeigten
Stellung ist die Verriegelungseinrichtung 13, mittels der
die Mittelplatte 12 mit der feststehenden Formaufspannplatte 2 verriegelt
wird, in geöffnetem
Zustand.
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Ausgehend
von der in 2a gezeigten Stellung werden
sowohl die Mittelplatte 12 als auch die bewegbare Formaufspannplatte 3 mittels
der Zylinder 5, 21 in Pfeilrichtung nach rechts
bewegt, bis sie die in 2b gezeigte Stellung erreicht
haben, bei der die Spritzgießformen 16, 17 geschlossen sind.
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Nach
dem Aufbringen der Schließkraft
erfolgt das Befüllen
der Spritzgießformen
mit der Kunststoffschmelze über
die Einspritzaggregate 8, 9 sowie das Verriegeln
der Mittelplatte 12 mit der feststehenden Formaufspannplatte 2 über die
Verriegelungseinrichtung 13, wobei es keine wesentliche
Rolle spielt, ob die Mittelplatte 12 mit der feststehenden Formaufspannplatte 2 vor
oder nach dem Befüllen der
Spritzgießformen 16, 17 verriegelt
wird.
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Erfindungswesentlich
ist lediglich der Umstand, dass die bewegbare Mittelplatte 12 mit
der feststehenden Formaufspannplatte 2 verriegelt ist, bevor
die bewegbare Formaufspannplatte 3 – wie in 2c dargestellt – nach dem
Auskühlen
des in der Spritzgießform 17 hergestellten
zweiten Spritzgießartikels 19 zum öffnen der
Spritzgießform 17 nach links
bewegt wird. Bei weiterhin verriegelter Verriegelungseinrichtung 13 kann
der erste fertige, zweite Spritzgießartikel 19 aus der
Spritzgießform 17 entnommen
werden.
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Nach
erfolgter Entnahme wird die zweite Spritzgießform 17 durch Verfahren
der bewegbaren Formaufspannplatte 3 mittels des Eilzylinders 5 in Pfeilrichtung
nach rechts (2d) wieder geschlossen und über die
Druckkissen 7 wiederum der Schließdruck aufgebracht.
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Die
Stellung der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 gemäß 2e entspricht
der Stellung der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 in 2b,
d. h. die Spritzgießformen 16, 17 sind
geschlossen, der Schließdruck
ist aufgebracht und die Verriegelungseinrichtung 13 befindet
sich in verriegeltem Zustand. In dieser Stellung wird mittels des
Einspritzaggregates 9 die Spritzgießform 17 zum zweiten
Mal gefüllt.
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Nach
Ablauf der Kühlzeit
für die
beiden in den Spritzgießformen 16, 17 befindlichen
Spritzgießartikel 18, 19 werden
sowohl die bewegbare Formaufspannplatte 3 als auch die
bewegbare Mittelplatte 2 in Pfeilrichtung nach links bewegt
und werden die beiden Spritzgießartikel 18, 19 aus
den Spritzgießformen 16, 17 entnommen,
dh der Zyklus der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 ist
beendet.
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In 3 ist
schematisch der zeitliche Ablauf eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens
während
eines Zyklus Z der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 gezeigt.
Zu Beginn des Zyklus Z der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 werden gemäß Verfahrensschritt
a die beiden Spritzgießformen 16, 17 durch
Verfahren der bewegbaren Mittelplatte 12 und der bewegbaren
Formaufspannplatte 3 geschlossen. Danach erfolgt gemäß Schritt
b das Verriegeln der ersten Spritzgießform 16 mittels einer zwischen
der Zwischenplatte 12 und der feststehenden Formaufspannplatte 2 wirkenden
Verriegelungseinrichtung 13 und des Befüllen beider Spritzgießformen,
d. h. das Spritzen (i) in die erste Spritzgießform 16 und das Spritzen
(ii) in die zweite Spritzgießform 17 starten
gleichzeitig. Nach dem Spritzen (ii) beginnt die Kühlzeit (ii)
für den
zweiten Spritzgießartikel 19 und
gleichzeitig das erneute Dosieren (ii) der Kunststoffschmelze für einen
weiteren Spritzgießartikel 19 und
zwar noch während
das Spritzen (i) in die erste Spritzgießform 16 andauert.
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Noch
während
die Kühlzeit
(i) für
den ersten Spritzgießartikel 18 und
das Dosieren (i) der Kunststoffschmelze für den im nächsten Zyklus Z herzustellenden
ersten Spritzgießartikel 18 andauert,
wird gemäß Verfahrensschritt
c die Spritzgießform 17 nach
Ablauf der Kühlzeit
(ii) geöffnet
und gemäß Verfahrensschritt
d ein erster zweiter Spritzgießartikel 19 aus
der geöffneten
Form 17 entnommen. Mit der Entnahme des ersten zweiten
Spritzgießartikels 19 endet
die Zykluszeit Zt17 der zweiten Spritzgießform 17, während die
Zykluszeit Zt16 der ersten Spritzgießform 16 noch
andauert.
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Gemäß Verfahrensschritt
e wird in weiterer Folge die Spritzgießform 17 durch Verfahren
der bewegbaren Formaufspannplatte 3 wiederum geschlossen
und gemäß Verfahrensschritt
f wiederum befüllt,
während
die Kühlzeit
(i) für
den ersten Spritzgießartikel 18 und
das Dosieren (i) der Kunststoffschmelze für den im nächsten Zyklus Z herzustellenden
ersten Spritzgießartikel 18 weiterhin
andauert. Nach dem zweiten Spritzen (ii) folgt die zweite Kühlzeit (ii)
und das erneute Dosieren (ii).
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Nach
Ablauf der Kühlzeit
(i), zu diesem Zeitpunkt ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel die zweite Kühlzeit (ii)
auch schon wieder beendet, werden gemäß Verfahrensschritt g beide
Spritzgießformen 16, 17 durch
Verfahren der bewegbaren Formaufspannplatte 2 und der bewegbaren
Mittelplatte 12 geöffnet,
sodass gemäß Verfahrensschritt
h in weiterer Folge ein erster erster Spritzgießartikel 18 und der zweite
zweite Spritzgießartikel 19 aus
den nun offenen Spritzgießformen 16, 17 entnommen
werden können.
Es sind nun beide Spritzgießformen 16, 17 wieder
geöffnet,
d. h. ein Zyklus der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 ist
abgeschlossen.
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Erfindungswesentlich
ist also, dass die Zykluszeit Zt16 der ersten
Spritzgießform 16 im
Wesentlichen ein ganzes Vielfaches der Zykluszeit Zt17 der zweiten
Spritzgießform 17 entspricht,
wobei in der Regel die Zykluszeit Zt16 der
ersten Spritzgießform 17 im
Wesentlichen der Dauer des Zyklus Z der Schließeinrichtung 5, 6, 7, 13, 21 entsprechen
wird.
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Selbstverständlich sind
das dargestellte Ausführungsbeispiel
einer Spritzgießeinrichtung
sowie das beschriebene Beispiel eines Herstellungsverfahrens nicht
in einschränkendem
Sinn zu verstehen, sondern eben nur eine von mehreren Möglichkeiten das
erfindungsgemäße Verfahren
zu realisieren. So liegt die Wahl eines anderen Verhältnisses
der beiden Zykluszeiten Zt16 und Zt17, beispielsweise 1:3 oder 1:4, durchaus
im Sinne der Erfindung.