DE102009037662A1 - Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff Download PDF

Info

Publication number
DE102009037662A1
DE102009037662A1 DE102009037662A DE102009037662A DE102009037662A1 DE 102009037662 A1 DE102009037662 A1 DE 102009037662A1 DE 102009037662 A DE102009037662 A DE 102009037662A DE 102009037662 A DE102009037662 A DE 102009037662A DE 102009037662 A1 DE102009037662 A1 DE 102009037662A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
base part
lid
welding
cover
station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009037662A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Lange
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coko Werk Conrad Koch & Co KG GmbH
Coko-Werk Conrad Koch & Co KG GmbH
Original Assignee
Coko Werk Conrad Koch & Co KG GmbH
Coko-Werk Conrad Koch & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coko Werk Conrad Koch & Co KG GmbH, Coko-Werk Conrad Koch & Co KG GmbH filed Critical Coko Werk Conrad Koch & Co KG GmbH
Priority to DE102009037662A priority Critical patent/DE102009037662A1/de
Publication of DE102009037662A1 publication Critical patent/DE102009037662A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841Holding or clamping means for handling purposes
    • B29C65/7844Holding or clamping means for handling purposes cooperating with specially formed features of at least one of the parts to be joined, e.g. cooperating with holes or ribs of at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0053Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
    • B29C45/006Joining parts moulded in separate cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/20Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror"
    • B29C65/2053Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror" characterised by special ways of bringing the welding mirrors into position
    • B29C65/2061Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools with direct contact, e.g. using "mirror" characterised by special ways of bringing the welding mirrors into position by sliding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841Holding or clamping means for handling purposes
    • B29C65/7847Holding or clamping means for handling purposes using vacuum to hold at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7858Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus characterised by the feeding movement of the parts to be joined
    • B29C65/7879Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus characterised by the feeding movement of the parts to be joined said parts to be joined moving in a closed path, e.g. a rectangular path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/004Preventing sticking together, e.g. of some areas of the parts to be joined
    • B29C66/0042Preventing sticking together, e.g. of some areas of the parts to be joined of the joining tool and the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B29C66/1312Single flange to flange joints, the parts to be joined being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/542Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles joining hollow covers or hollow bottoms to open ends of container bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/812General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/8122General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps characterised by the composition of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/32Moulds having several axially spaced mould cavities, i.e. for making several separated articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/762Household appliances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen (38) aus Kunststoff, bei dem ein Basisteil (10), das die Form einer flachen Schale hat, und ein dazu passender Deckel (30) aus Kunststoff gespritzt werden, mindestens ein Einbauteil (26, 28) in das Basisteil (10) eingesetzt wird und dann der Deckel (30) mit dem Basisteil verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (10) und der zugehörige Deckel (30) zeitgleich gespritzt und dann in jeweiligen Werkstückaufnahmen (44) zu einer Montagestation (48) transportiert werden, in der das Einbauteil (26, 28) eingesetzt wird, und das Basisteil (10) und der Deckel (30) dann in ihren Werkstückaufnahmen (44) zu einer Schweißstation (50) überführt und dort noch vor Abschluss der Schwindungsphase des Kunststoffmaterials verschweißt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff, bei dem ein Basisteil, das die Form einer flachen Schale hat, und ein dazu passender Deckel aus Kunststoff gespritzt werden, mindestens ein Einbauteil in das Basisteil eingesetzt wird und dann der Deckel mit dem Basisteil verschweißt wird.
  • Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung von Wassereinläufen für Geschirrspülmaschinen.
  • Bei diesen Wassereinläufen handelt es sich um flache Gehäuse aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, die im Inneren eine relativ komplexe Anordnung von Zwischenwänden aufweisen, die ein System von Kanälen zur Wasserführung bilden und im Inneren verschiedene Einbauteile, beispielsweise Armaturen zur Durchflußmessung, Drucküberwachung, Temperaturmessung und dergleichen aufnehmen. Damit eine einwandfreie Funktion der Wassereinläufe und ein problemloser Einbau in die Geschirrspülmaschinen ermöglicht wird, müssen die Wassereinläufe im Endzustand eine hohe Maßhaltigkeit aufweisen. Ein Problem besteht jedoch darin, daß die zur Herstellung dieser Funktionsfälle verwendeten Kunststoffmaterialien nach dem Spritzgießen eine nicht unerhebliche Schwindung aufweisen, so daß es durch unterschiedliche Schwindung nach dem Verschweißen der Bauteile zu einem unerwünschten Verzug und zu Undichtigkeiten kommen kann.
  • Aus diesem Grund wird bisher nach dem Spritzgießen des Basisteils und des Deckels zunächst der Abschluß des mehrere Stunden oder Tage dauernden Schwindungsprozesse abgewartet, bevor die Teile miteinander verschweißt werden. So läßt sich zwar vermeiden, daß nach dem Verschweißen noch eine Schwindung und damit ein Verzug eintritt, doch erfordert dieses Verfahren eine zeit- und platzbeanspruchende Zwischenlagerung der Kunststoffteile vor dem Verschweißen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine rationelle Herstellung solcher Funktionsteile in einer platzsparenden Fertigungsanlage ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Basisteil und der zugehörige Deckel zeitgleich gespritzt und dann in jeweiligen Werkstückaufnahmen zu einer Montagestation transportiert werden, in der das Einbauteil eingesetzt wird, und das Basisteil und der Deckel dann in ihren Werkstückaufnahmen zu einer Schweißstation überführt und dort noch vor Abschluß der Schwindungsphase des Kunststoffmaterials verschweißt werden.
  • Durch das zeitgleiche Spritzen des Basisteils und des Deckels wird erreicht, daß die Schwindungsprozesse in diesen Teilen zeitlich synchron ablaufen. Die Werkstückaufnahmen, in denen die Teile zur Montagestation und dann weiter zur Schweißstation transportiert werden, sorgen für eine ausreichende Formstabilität der Bauteile bis zum Schweißvorgang und sorgen zugleich dafür, daß die Temperatur der Kunststoffteile während der Transport- und Montageprozesse gleichmäßig abnimmt, so daß die Synchronizität der Abkühlungs- und Schwindungsprozesse bis zum Verschweißen gewährleistet werden kann. In der Schweißstation können die Werkstückaufnahmen darüber hinaus unmittelbar zur Fixierung der Werkstücke während des Schweißprozesses benutzt werden. Nach dem Verschweißen verlaufen die weiteren Abkühlungs- und Schwindungsprozesse im Basisteil und im Deckel synchron und gleichmäßig, so daß auch in der anschließenden Nachschwindungsphase allenfalls geringer Verzug an den Funktionsteilen auftritt.
  • Die Bedingung, daß das Basisteil und der Deckel ”zeitgleich” gespritzt werden sollen, bedeutet, daß der zeitliche Abstand zwischen dem Spritzen des Basisteils und dem Spritzen des Deckels vernachlässigbar klein gegenüber der Dauer der Schwindungsphase ist. In der Praxis bedeutet dies, daß der zeitliche Abstand zwischen den beiden Spritzprozessen weniger als einige Minuten, vorzugsweise weniger als eine Minute (z. B. ca. 25 Sekunden) beträgt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Basisteil eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellenden Funktionsteils, hier eines Wassereinlaufes für Geschirrspülmaschinen, in der Draufsicht;
  • 2 einen Deckel für das Basisteil nach 1 in der Draufsicht;
  • 3 eine Schnittdarstellung des Basisteils und des Deckels nach 1 und 2,
  • 4 eine Schnittdarstellung des fertigen Funktionsteils;
  • 5 einen schematischen Grundriß einer Anlage zur Herstellung von Funktionsteilen der in den 1 bis 4 gezeigten Art;
  • 6 eine Explosions-Schnittdarstellung des Basisteils und des Deckels sowie zugehöriger Werkstückaufnahmen in der Anlage nach 5; und
  • 7 und 8 verschiedene Stadien eines Prozesses zum Verschweißen des Deckels mit dem Basisteil.
  • In 1 ist ein Basisteil 10 eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellenden Funktionsteils dargestellt. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei diesem Funktionsteil um einen Wassereinlauf für eine Geschirrspülmaschine. Das Funktionsteil hat die Form einer Schale mit einem im wesentlichen flachen Boden 12 und einer verhältnismäßig niedrig gehaltenen Umfangswand 14, die auf dem gesamten Umfang eine konstante Höhe aufweist und von der in 1 nur die obere Kante zu sehen ist. An einer Seite des Basisteils 10 (rechts in 1) sind verschiedene Anschlüsse 16 ausgebildet, die mit nicht gezeigten Komponenten der Geschirrspülmaschine zu verbinden sind. Ein weiterer Anschluß wird durch eine kreisförmige Öffnung 18 im Boden 12 gebildet.
  • Im Inneren weist das Basisteil 10 eine Anzahl von verhältnismäßig kompliziert geformten Trennwänden 20 auf, die rechtwinklig vom Boden 12 aufragen und die gleiche Höhe wie die Umfangswand 14 haben. Diese Trennwände definieren im Inneren des Wassereinlaufes eine Anzahl von Wasserleitungskanälen, die mit den Anschlüssen 16 verbunden sind, so wie eine Anzahl von Sitzen 22, 24, in denen sich verschiedene Einbauteile 26, 28 fixieren lassen. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Einbauteil 26 um ein Rückschlagventil und bei dem Einbauteil 28 um einen Durchflußmesser.
  • In 2 ist ein zu dem Basisteil 10 kongruenter Deckel 30 gezeigt, der eine flache obere Wand 32 sowie eine umlaufende Umfangswand 34 aufweist. An der oberen Wand 32 sind innenseitig Rippen 36 gebildet, die in ihrer Anordnung und ihrem Verlauf den Trennwänden 20 des Basisteils 10 entsprechen.
  • Bei dem Basisteil 10 und dem Deckel 30 handelt es sich um Kunststoffteile, beispielsweise aus Polypropylen, die im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Um den Wassereinlauf fertigzustellen, wird nach dem Einsetzen der Einbauteile 26, 28 der Deckel 30 so mit dem Basisteil 10 verschweißt, daß man ein flaches, bis auf die Anschlüsse 16 und die Öffnung 18 geschlossenes Gehäuse erhält. Dabei werden die Trennwände 20 mit den Rippen 36 verschweißt.
  • 3 zeigt das Basisteil 10 und den Deckel 30 in einem Schnitt längs der Linie III-III in 2. In 4 sind das Basisteil 10 und der Deckel 30 zu einem fertigen Funktionsteil 38 (Wassereinlauf) miteinander verschweißt. Die Einbauteile wie beispielsweise das in 4 gezeigte Einbauteil 26 sind dann zwischen Basisteil 10 und Deckel 30 eingeschlossen.
  • Zur Herstellung der Funktionsteile 38 dient eine Fertigungsanlage, die in 5 in einem schematischen Grundriß dargestellt ist. Die wesentlichen Komponenten der Fertigungsanlage sind eine Tandem-Spritzgießmaschine 40 zur Herstellung der Basisteile 10 und der Deckel 30, ein äußerer Umlauf 42 für Werkstückaufnahmen 44, ein innerer Umlauf 46 für die Werkstückaufnahmen 44, eine Montagestation 48, eine Schweißstation 50, eine Kühlstation 51, eine Prüfstation 52 und eine Austragstation 54 für die fertigen Funktionsteile 38. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung sind diese Komponenten in 5 nicht maßstäblich gezeigt.
  • Die Tandem-Spritzgießmaschine 40 weist einen konventionellen Aufbau auf und umfaßt drei relativ zueinander bewegliche Segmente 40a, 40b und 40c sowie nicht gezeigte Zuhalte- und Temperiersysteme, die allen Segmenten gemeinsam sind. Die Segmente 40a und 40b nehmen je eine Formhälfte (nicht gezeigt) zum Spritzen des Basisteils 10 auf, und die Segmente 40b und 40c nehmen je eine Formhälfte zum Spritzgießen des Deckels 30 auf. In dem in 5 gezeigten Zustand ist die durch die Segmente 40b und 40c gebildete Form für den Deckel 30 geöffnet, so daß ein frisch gespritzter Deckel mit Hilfe eines Roboters 56 entnommen werden kann.
  • Die Spritzgießmaschine arbeitet zyklisch, und die Basisteile 10 und die Deckel 30 werden dann in abwechselnden Spritzzyklen gespritzt, beispielsweise in Abständen von 20 s.
  • Während des in 5 dargestellten Entnahmeprozesses für den Deckel 30 kann ein zuvor gespritztes Basisteil in der durch die Segmente 40a und 40b gebildeten Form abkühlen. Anschließend wird das Segment 40c gegen das Segment 40b gefahren, und alle drei Segmente werden mit Hilfe des Zuhaltesystems zusammengehalten, so daß ein neuer Deckel gespritzt werden kann. Während dieser Deckel abkühlt, wird die Form zwischen den Segmenten 40a und 40b geöffnet, und das Basisteil 10 wird mit Hilfe des Roboters 56 entnommen. Danach werden die drei Segmente wieder zusammengefahren, und es wird ein neues Basisteil gespritzt. Anschließend beginnt ein neuer Zyklus mit der Entnahme des inzwischen abgekühlten Deckels.
  • Der Roboter 56 ist beispielsweise als Portalroboter aufgebaut, dessen Portal (in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet) einen Durchgang zwischen der Tandem-Spritzgießmaschine 40 und dem Umlauf 42 überbrückt. Das Portal ist in der durch einen Doppelpfeil angegebenen Richtung verfahrbar, so daß die Basisteile 10 und die Deckel 30 mit demselben Roboter 56 aus der Spritzgießmaschine entnommen werden können. Der Arbeitsbereich des Roboters 56 erstreckt sich über den äußeren Umlauf 42 und auch über den inneren Umlauf 46, so daß die entnommenen Spritzgießteile nacheinander in die Werkstückaufnahmen 44 eingelegt werden können, wie im folgenden näher erläutert werden soll.
  • Eine der Werkstückaufnahmen 44 ist in 6 in einer Explosions-Schnittdarstellung gezeigt. Diese Werkstückaufnahme umfaßt ein Unterteil 44a in der Form eines Metallblockes, der eine an die Kontur des Basisteils 10 angepaßte Ausnehmung 58 aufweist. Nachdem das Unterteil 10 mit Hilfe des Roboters 56 in die Ausnehmung 58 eingelegt wurde, wird mit Hilfe des Roboters 56 ein Mittelteil 44b der Werkstückaufnahme 44 aufgelegt, so daß das Basisteil 10 vollständig zwischen dem Unterteil und dem Mittelteil eingeschlossen wird. Das Mittelteil 44b bildet zugleich ein Auflager für den Deckel 30. Nachdem der Deckel 30 mit Hilfe des Roboters 56 positionsgerecht aufgelegt wurde, wird mit Hilfe des Roboters ein Oberteil 44c der Werkstückaufnahme aufgesetzt. Dieses Oberteil weist an seiner Unterseite eine an die Kontur des Deckels 30 angepaßte Ausnehmung 60 auf. Das Basisteil 10 und der Deckel 30 können somit paßgenau und formstabil zwischen den drei Lagen der Werkstückaufnahme 44 gehalten werden. Zugleich verhindern die durch Metallblöcke gebildeten Elemente der Werkstückaufnahme 44 ein zu schnelles und vor allem ein lokal ungleichmäßiges Auskühlen der frisch gespritzten Kunststoffteile.
  • Im gezeigten Beispiel hat das Mittelteil 44b der Werkstückaufnahme an der Oberseite und an der Unterseite Rillen 62, 64 zur Formstabilisierung der Trennwände 20 des Basisteils 10 und der Rippen 36 des Deckels 30. Durch Paßstifte 66 und zugehörige Paßlöcher 68 werden die drei Teile der Werkstückaufnahme 44 in der korrekten Position relativ zueinander gehalten.
  • Die Schrittfolge beim Einlegen des Basisteils 10 und des Deckels 30 in die Werkstückaufnahme 44 soll nun anhand von 5 näher erläutert werden. In dieser Figur sind die Unterteile 44a der Werkstückaufnahmen 44 mit U gekennzeichnet, die Mittelteile 44b mit M und die Oberteile 44c mit O. Die Buchstabenfolge U-M-O kennzeichnet eine vollständige, durch einen Stapel aus Unterteil, Mittelteil und Oberteil gebildete Werkstückaufnahme. Entsprechend kennzeichnet die Buchstabenfolge M-O einen Stapel aus Mittelteil und Oberteil, die Buchstabenfolge U-M einen Stapel aus Unterteil und Mittelteil, und die Buchstabenfolge U-O einen Stapel aus Unterteil und Oberteil (ohne Mittelteil).
  • In dem in 5 gezeigten Zustand ist mit Hilfe des Roboters 56 gerade ein Basisteil 10 entformt, in eine waagerechte Position geschwenkt und in ein Unterteil eingelegt worden, das auf dem äußeren Umlauf 42 zugeführt wurde. Der Roboter (oder wahlweise auch ein gesonderter Roboter) nimmt dann von dem Stapel U-M auf dem inneren Umlauf 46 das Mittelteil ab und setzt es auf das Unterteil auf, das das Basisteil 10 enthält. Anschließend entnimmt der Roboter 56 den zugehörigen Deckel 30 aus der Tandem-Spritzgießmaschine 40 und setzt ihn auf das Mittelteil auf. Auf dem inneren Umlauf 46 wird unterdessen eine neue Werkstückaufnahme bestehend aus dem Stapel U-M-O in den Arbeitsbereich des Roboters 56 zugeführt. Von diesem Stapel wird dann das Oberteil abgenommen und auf den Deckel in der Werkstückaufnahme im äußeren Umlauf 42 aufgesetzt. Auf diese Weise wird ein neuer Stapel U-M-O gebildet, der das Basisteil und den Deckel geschützt aufnimmt und auf dem äußeren Umlauf 42 zur Montagestation 48 transportiert wird.
  • In der Montagestation 48 werden mit Hilfe eines weiteren Roboters 70 das Mittelteil und das Oberteil der Werkstückaufnahme mit dem darin gehaltenen Deckel 30 abgenommen und zur Seite bewegt (Stapel M-O). Der Roboter 70 entnimmt dann die Einbauteile 26, 28 aus einem Magazin 72 und setzt sie positionsgerecht in das Basisteil 10 ein. Anschließend wird der Stapel aus Mittelteil, Deckel und Oberteil wieder aufgesetzt, und die gesamte Einheit wird dann auf dem äußeren Umlauf 42 zur Schweißstation 50 transportiert.
  • Parallel dazu ist auf dem inneren Umlauf 46 das freigewordene Unterteil (U) zur Schweißstation 50 transportiert worden. In der Schweißstation ist ein Roboter 74 angeordnet, der von dem auf dem äußeren Umlauf 42 zugeführten Stapel U-M-O das Oberteil 44c mit dem darin aufgenommenen Deckel 30 abnimmt und in einer angehobenen Position hält. Wie 6 zeigt, ist das Oberteil 44c mit Saugöffnungen 76 versehen, die ein Herausfallen des Deckels 30 verhindern. Mit Hilfe eines zusätzlich in der Schweißstation 50 vorgesehenen Manipulators 78 wird nun das Mittelteil 44b aufgenommen und vom äußeren Umlauf 42 auf das auf dem inneren Umlauf 46 bereitstehende Unterteil umgesetzt, so daß dort ein Stapel U-M gebildet wird.
  • Anschließend wird ein Schweißschwert 80, z. B. eine an der Oberseite und Unterseite mit Teflon beschichtete Heizplatte, in den Zwischenraum zwischen dem Unterteil mit dem Basisteil 10 und dem Oberteil mit dem Deckel 30 gefahren, und mit Hilfe des Roboters 74 wird das Oberteil abgesenkt, so daß das Schweißschwert 80 mit den oberen Rändern des Basisteils 10 und den unteren Rändern des Deckels 30 in Berührung gebracht wird, um diese zu erhitzen. Dieser Zustand ist in 7 dargestellt. Man erkennt hier, daß die oberen Ränder der Umfangswand und die oberen Ränder der Trennwände 20 des Basisteils 10 geringfügig nach oben über die obere Oberfläche des Unterteils 44a überstehen und entsprechend die unteren Ränder der Umfangswand und der Rippen 36 des Deckels 30 geringfügig über die untere Oberfläche des Oberteils 44c überstehen.
  • Wenn die Ränder der Kunststoffteile auf die nötige Schweißtemperatur erhitzt worden sind, werden das Oberteil 44c und der Deckel 30 mit Hilfe des Roboters 74 wieder angehoben, das Schweißschwert 80 wird zurückgezogen, und mit Hilfe des Roboters werden dann Oberteil und Unterteil der Werkstückaufnahme 44 zusammengedrückt, so daß die einander entsprechenden Ränder des Basisteils 10 und des Deckels 30 fest gegeneinandergedrückt und miteinander verschweißt werden, wie in 8 gezeigt ist.
  • Anschließend wird das Vakuum an den Saugöffnungen 76 abgeschaltet, und das Oberteil 44c wird mit Hilfe des Roboters 74 abgehoben und auf den Stapel U-M auf dem inneren Umlauf 46 umgesetzt, so daß dort wieder ein kompletter Stapel U-M-O gebildet wird, der dann zum Arbeitsbereich des Roboters 56 zurückläuft. Das noch in dem Unterteil 44a liegende fertige Funktionsteil 38 wird auf dem äußeren Umlauf 42 (5) über die Kühlstation 51 zur Prüfstation 52 weitertransportiert und dort geprüft und wird dann zur Austragstation 54 transportiert, wo das Funktionsteil 38 entnommen und abtransportiert wird, während das Unterteil auf dem äußeren Umlauf 42 zum Arbeitsbereich des Roboters 56 zurückläuft.
  • Die Zeitspanne zwischen dem Entformen der Kunststoffteile im Tandem-Spritzgießwerkzeug 40 und dem Verschweißen in der Schweißstation 50 beträgt nur wenige Minuten, z. B. weniger als 5 min, und ist damit wesentlich kürzer als die Nachschwindungszeit des Kunststoffmaterials, die einige Stunden oder Tage betragen kann. Für das Basisteil und den Deckel der Funktionsteile 38, die die Anlage an der Austragstation 54 verlassen, ist deshalb die Schwindungsphase noch nicht abgeschlossen. Da diese Teile jedoch in der Tandem-Spritzgießanlage 40 praktisch zeitgleich gespritzt wurden, und zwar unter gleichen Spritzbedingungen (Druck, Temperatur etc.) und da außerdem das Basisteil und der zugehörige Deckel auf dem Weg zur Schweißstation 50geschützt einer gemeinsamen Werkstückaufnahme 44 aufbewahrt wurden, haben diese Teile bis zum Verschweißen in der Schweißstation 50 im wesentlichen die gleiche ”Geschichte”, so daß die Schwindgungsprozesse im Basisteil und im Deckel synchron verlaufen. Dadurch ist sichergestellt, daß die Nachschwindung auch nach dem Verschweißen des Deckels mit dem Basisteil nicht zu einem Verzug des fertigen Funktionsteils 38 führt.
  • Der geschilderte Verfahrensablauf stellt sicher, daß die zusammengehörenden Basisteile und Deckel stets beieinander bleiben und jedes Basisteil mit dem Deckel verschweißt wird, der im gleichen Zyklus der Spritzgießmaschine hergestellt wurde. Da keine Zwischenlagerkapazität zur Aufbewahrung der Kunststoffteile bis zum Ende der Schwindungsphase benötigt wird, läßt sich die Fertigungsanlage sehr kompakt und platzsparend gestalten, wobei die einzelnen Bearbeitungsstationen für das Personal jederzeit gut zugänglich sind, so daß die Betriebsabläufe überwacht werden können. Die Unterteile, Mittelteile und Oberteile der Werkstückaufnahmen 44 werden auf den Umläufen 42, 46 in einen verhältnismäßig kurzen, geschlossenen Kreislauf geführt, so daß insgesamt nur eine geringe Anzahl von Werkstückaufnahmen benötigt wird. Da die Werkstückaufnahmen zugleich als ”Schweißlehren” in der Schweißstation 50 dienen, wird die Zahl der an den Kunststoffteilen vorzunehmenden Umsetzprozesse minimiert. Dadurch wird die Fehleranfälligkeit des Verfahrens weiter reduziert.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen (38) aus Kunststoff, bei dem ein Basisteil (10), das die Form einer flachen Schale hat, und ein dazu passender Deckel (30) aus Kunststoff gespritzt werden, mindestens ein Einbauteil (26, 28) in das Basisteil (10) eingesetzt wird und dann der Deckel (30) mit dem Basisteil verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (10) und der zugehörige Deckel (30) zeitgleich gespritzt und dann in jeweiligen Werkstückaufnahmen (44) zu einer Montagestation (48) transportiert werden, in der das Einbauteil (26, 28) eingesetzt wird, und das Basisteil (10) und der Deckel (30) dann in ihren Werkstückaufnahmen (44) zu einer Schweißstation (50) überführt und dort noch vor Abschluß der Schwindungsphase des Kunststoffmaterials verschweißt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Basisteil (10) und der Deckel (30) während des Schweißprozesses in der Schweißstation (50) in ihren Werkstückaufnahmen (44) verbleiben.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Basisteil (10) nach dem Entformen in ein Unterteil (44a; U) der Werkstückaufnahme (44) eingelegt wird, ein Mittelteil (44b; M) der Werkstückaufnahme auf das Basisteil (10) und das Unterteil (44a) aufgesetzt wird, der Deckel (30) nach dem Entformen auf das Mittelteil (44b; M) aufgesetzt wird und dann ein Oberteil (44c; O) der Werkstückaufnahme (44) aufgesetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem Unterteile (44a; U) in einem ersten Umlauf (42) von einer Spritzgießmaschine (40) zur Montagestation (48) und weiter zur Schweißstation (50) und dann zurück zur Spritzgießmaschine transportiert werden und die Mittelteile (44b; M) und Oberteile (44c; O) in einem zweiten Umlauf (46) als Stapel zum Bereich der Spritzgießmaschine (40) transportiert werden, wo das Mittelteil und das Oberteil nacheinander auf das Unterteil im ersten Umlauf umgesetzt werden, und bei dem vor dem Schweißprozeß das Mittelteil (44b; M) vom ersten Umlauf (42) auf den zweiten Umlauf (46) umgesetzt wird und nach dem Schweißprozeß das Oberteil (44c; O) vom ersten Umlauf (42) auf den zweiten Umlauf (46) umgesetzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem in der Montagestation (48) das Mittelteil (44b; M) und das Oberteil (44c; O) mit dem darin aufgenommenen Deckel (30) vorübergehend von dem Unterteil (44a; U) und dem Basisteil (10) abgenommen und nach dem Montageprozeß wieder aufgesetzt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Basisteil (10) und der Deckel (30) abwechselnd in einer Tandem-Spritzgießmaschine (40) gespritzt werden.
DE102009037662A 2009-08-14 2009-08-14 Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff Ceased DE102009037662A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009037662A DE102009037662A1 (de) 2009-08-14 2009-08-14 Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009037662A DE102009037662A1 (de) 2009-08-14 2009-08-14 Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009037662A1 true DE102009037662A1 (de) 2011-02-17

Family

ID=43448355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009037662A Ceased DE102009037662A1 (de) 2009-08-14 2009-08-14 Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009037662A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10220553B2 (en) * 2016-10-20 2019-03-05 Bose Corporation Method of making an item and item
BE1028938B1 (nl) * 2020-12-23 2022-07-19 Paneltim Nv Werkwijze en inrichting voor de productie van kunststof panelen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336263A1 (de) * 2003-08-07 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren sowie Gestaltung der Fügezone zur Einstellung einer Position von Kunststoffteilen für eine stoffschlüssige Verbindung der Bauteile

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10336263A1 (de) * 2003-08-07 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren sowie Gestaltung der Fügezone zur Einstellung einer Position von Kunststoffteilen für eine stoffschlüssige Verbindung der Bauteile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10220553B2 (en) * 2016-10-20 2019-03-05 Bose Corporation Method of making an item and item
BE1028938B1 (nl) * 2020-12-23 2022-07-19 Paneltim Nv Werkwijze en inrichting voor de productie van kunststof panelen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2624156C1 (de) Einrichtung zur Behandlung von flachen Werkstücken mit Strömungsitteln
DE19703310C1 (de) Industrielle Reinigungsanlage
EP1838467B1 (de) Reinigungsanlage
EP0564967B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Filters in Form eines Wabenkörper-Monolithen
EP2985115A2 (de) Verfahren zum mehrstufigen schleifen von werkstücken, sowie vakuumtisch, vorratsbehälter, abstreifeinrichtung und anlage zur durchführung des verfahrens
DE3222657A1 (de) Einrichtung und verfahren zum automatischen montieren von teilen auf chassis
DE2101335B2 (de) Werkstückzuführ- und Haltevorrichtung für die Bearbeitung von kleinen Werkstücken
DE202013012445U1 (de) Honmaschine mit mehreren Arbeitsstationen und Rundtisch
WO2016128079A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zumindest teilweisen lösen einer verbindungsschicht eines temporär verbondeten substratstapels
EP1619006A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines wenigstens ein Einsatzteil enthaltenden Hohlkörpers
EP1177570B1 (de) Einrichtung zum handhaben von substraten innerhalb und ausserhalb eines reinstarbeitsraumes
DE102009037662A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Funktionsteilen aus Kunststoff
EP0397674A1 (de) Verfahren und anlage zur herstellung von formteilen aus kunststoff.
DE4223785C1 (de)
DE102008049378B4 (de) Reinigungsanlage mit einer Einrichtung zum Reinigen von Hohlkörpern
DE102007056690B4 (de) Anlage zur Herstellung einer Leichtbaustruktur
EP0632965B1 (de) Verfahren zum mehrstufigen Behandeln von stückigen Produkten mittels Prozessmedien und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10215040B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Be- und Entladen einer Vakuumkammer
DE69908029T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Formen eines mit einer Folie beschichteten Schaumkunststoffes, insbesondere für einen Polsterkörper eines Kraftfahrzeuges
DE102016120784A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstücken und Fertigungsanlage zur Anwendung der Verfahren
EP1112817B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Festlegung plattenförmiger Werkstücke zu deren Bearbeitung
EP0008688B1 (de) Nähmaschinengehäuse
EP2025446B1 (de) Vorrichtung zum Beschicken einer Bearbeitungsmaschine
DE1090423B (de) Vorrichtung zum Verschliessen der Stirnenden eines ringfoermigen, aus einer poroesen Werkstoffbahn, wie Papier, gefalteten Filterelementes mittels aus Kunststoff herzustellender und mit dem Faltenring zu verbindender Endkappen
DE19544377C2 (de) Verfahren bzw. Vorrichtung zum Zusammenfügen und Verpacken von Werkstücken

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20131207