DE102011107372B4

DE102011107372B4 - Verfahren zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln, sowie eine Fertigungszelle und eine Spritzgießmaschine, aufweisend eine IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung

Info

Publication number: DE102011107372B4
Application number: DE102011107372.1A
Authority: DE
Inventors: Timo Günzel
Original assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2031-07-15
Also published as: DE102011107372A1

Abstract

Verfahren zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln (7, 10, 18) an einer eine Abwicklereinrichtung (8) und eine Aufwicklereinrichtung (17) aufweisenden IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine (2), die wenigstens zwei Formaufspannplatten (14, 15) umfasst, aufweisend die Schritte:
- Klemmen eines zwischen der Abwicklereinrichtung (8) und der Aufwicklereinrichtung (17) liegenden Folienabschnitts (22a) der Folienbahn (22) mittels einer Klemmvorrichtung (21), die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten (14, 15) verbunden ist,
- Abtrennen eines mit dem zu entnehmenden Folienwickel (7, 10, 18) verbundenen Folienbahnteils unter Bildung eines Endabschnitts eines an der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) verbleibenden Folienbahnteils (22b) eines Restfolienwickels (10),
- Verbinden eines Endabschnitts (26a) einer auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b), wobei das Verbinden des Endabschnitts der auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b) durch eine Fixiervorrichtung (29) erfolgt, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten (14, 15) der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln an einer eine Abwicklereinrichtung und eine Aufwicklereinrichtung aufweisenden IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, die wenigstens zwei Formaufspannplatten umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem eine Spritzgießmaschine, aufweisend wenigstens zwei Formaufspannplatten, eine mit einer der Formaufspannplatten verbundene IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung, die eine Abwicklereinrichtung und eine Aufwicklereinrichtung umfasst, und eine die Spritzgießmaschine und die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung ansteuernde Steuervorrichtung und eine zugehörige Fertigungszelle.
Die DE 10 2007 007 409 A1 beschreibt ein beispielhaftes IMD-Formwerkzeug zur Herstellung eines mit einer Dekorlage einer Prägefolie dekorierten flächigen Formteils, das mindestens einen Flächenbereich aufweist, wobei das Formwerkzeug ein Formoberteil und ein Formunterteil aufweist, zwischen welchen die Prägefolie im geöffneten Zustand des Formwerkzeuges angeordnet wird, und die im geschlossenen Zustand mit ihren Kavitätsoberflächen einen dem Formteil entsprechenden Formhohlraum bestimmen, in den ein Einspritzkanal für ein Spritzgussmaterial einmünde.
Die EP 1 752 273 A1 beschreibt eine IMD-Vorrichtung, bei der zwei Dekorationsbahnen zwischen einer festen Spritzgießformhälfte und einer beweglichen Spritzgießformhälfte eingefügt sind. Die Kunststoffschmelze wird dabei zwischen die zwei Dekorationsbahnen in die Spritzgießform eingespritzt, so dass die gewünschten Dekorationsflächen der beiden Dekorationsbahnen sich mit der Oberfläche des aus der Kunststoffschmelze geformten Spritzgussteils verbinden. Die Kunststoff-Spritzgießmaschine umfasst eine vertikale und eine horizontale Folienbahn-Vorschubvorrichtung, die ausgebildet sind, die Dekorationsbahnen in einer vertikalen und in einer horizontalen Richtung von zugeordneten Abwicklereinrichtungen abzuwickeln. Eine angetriebene Walze fördert die Dekorationsbahnen über eine Oberfläche der geöffneten Spritzgießformhälfte. Entlang einer Führung werden die Dekorationsbahnen über die Spritzgießformhälfte hinweg an eine Aufwicklereinrichtung geführt, an der nach einem Spritzgießvorgang ein verbrauchter Bahnabschnitt der Folienbahn aufgewickelt wird.
Die DE 10 2007 028 469 B4 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen von Dekors auf Spritzguss-Formteile und offenbart dazu eine Vorratsrolle von der eine Dekors tragende IMD-Transferfolie abgewickelt wird und eine Aufwickelrolle, auf welche ein verbrauchter Teil der IMD-Transferfolie, der keine Dekors mehr trägt, aufgewickelt wird.
Die DE 10 2007 015 378 A1 beschreibt eine Austauschvorrichtung zum Austauschen von Folienwickeln in einer Vorrichtung zum Folientransfer auf einen Bogen. Gemäß diesem Stand der Technik weist das Transferwerk ein Folienmodul mit einer Transferfolien-Vorratsrolle und einer Transferfolien-Sammelrolle auf.
Die Veröffentlichung „Gut dass wir vergleichen“ aus der Zeitschrift „Plastverarbeiten, 56. Jg. (2005) Nr. 5, S. 38-40 beschreibt das generelle Verfahren des „In-Mould-Decoration (IMD) im Praxiseinsatz. An einer Kunststoff-Spritzgießmaschine mit Formaufspannplatten ist dabei eine IDM-Folienbahn-Vorschubvorrichtung mit einer Abwicklereinrichtung und einer Aufwicklereinrichtung vorgesehen.
Die JP S62-201216 A zeigt zwei Formaufspannplatten mit jeweils einer Abwicklereinrichtung und einer Aufwicklereinrichtung einer IDM-Folienbahn-Vorschubvorrichtung.
Die DE 196 07 495 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Wechsel von Folienrollen bei der Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern. Die Folienfenster werden dabei von vollständigen Abschnitten der Folienbahn gebildet.
Die DE 196 49 001 A1 betrifft endlos zugeführte Folien, die als eine Außenfolie bei der Beschichtung von Platten oder Profilen vorgesehen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln an einer eine Abwicklereinrichtung und eine Aufwicklereinrichtung aufweisenden IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum automatisierten Wechseln von Fo- lienwickeln an einer eine Abwicklereinrichtung und eine Aufwicklereinrichtung aufwei - senden IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, die wenigstens zwei Formaufspannplatten umfasst, aufweisend die Schritte:

- Klemmen eines zwischen der Abwicklereinrichtung und der Aufwicklereinrichtung liegenden Folienabschnitts der Folienbahn mittels einer Klemmvorrichtung, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten verbunden ist,
- Abtrennen eines mit dem zu entnehmenden Folienwickel verbundenen Folienbahnteils unter Bildung eines Endabschnitts eines an der Kunststoff-Spritzgießmaschine verbleibenden Folienbahnteils eines Restfolienwickels,
- Verbinden eines Endabschnitts einer auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils, wobei das Verbinden des Endabschnitts der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils durch eine Fixiervorrichtung erfolgt, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten der Kunststoff-Spritzgießmaschine verbunden ist.

Bei einem sogenannten In-Mold-Decoration (IMD)-Verfahren, das auch als Dekorationsverfahren in einer Spritzgießform bezeichnet werden kann, wird eine Dekorationsfolie, wie beispielsweise eine mit Dekorschichten oder einem Lack versehene Trägerfolie zwischen zwei Spritzgießformhälften transportiert, so dass bei geschlossenen Spritzgießformhälften während des Einspritzens bzw. Aushärtens des eingespritzten Kunststoffes die Dekorschicht oder die Lackschicht sich mit einer Oberfläche des aushärtenden Spritzgussbauteils verbindet. Damit kann das Spritzgussformteil bereits während seiner Herstellung mit einer hochwertigen Oberflächenschicht versehen werden. Die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung kann insbesondere zum Transport einer Lackträgerfolie genutzt werden.
Indem ein zwischen der Abwicklereinrichtung und der Aufwicklereinrichtung liegender Folienabschnitt der Folienbahn mittels einer Klemmvorrichtung, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten verbunden ist, geklemmt wird, kann beispielsweise ein aufgrund bereits einer Vielzahl von erfolgten IMD-Verfahrenszyklen nahezu vollständig abgewickelter Folienwickel automatisiert entfernt und durch einen neuen Folienwickel ersetzt werden. Mittels einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung kann auch ein aufgefüllter Verbrauchtfolienwickel durch einen neuen Leerwickel automatisiert ersetzt werden. Auf dem Verbrauchtfolienwickel wird typischer Weise die nach den IMD-Verfahrenszyklen nach dem Spritzgießen verbleibende Trägerfolie, von der die Dekorschicht oder die Lackschicht entnommen ist, aufgewickelt.
Dadurch, dass ein zwischen der Abwicklereinrichtung und der Aufwicklereinrichtung liegender Folienabschnitt der Folienbahn mittels einer Klemmvorrichtung, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten verbunden ist, geklemmt wird, bleibt ein an der Spritzgießmaschine verbleibender Endabschnitt einer Folienbahn in einer exakten Position, so dass ein Anfangs-Endabschnitt eines neuen, d.h. frischen Folienwickels besonders genau automatisiert an den verbleibenden Endabschnitt angekoppelt, insbesondere verbunden werden kann.
Die Klemmvorrichtung kann von einer separaten, insbesondere von einer zu den Formaufspannplatten der Spritzgießmaschine verschiedenen Klemmvorrichtung gebildet werden. Die separate Klemmvorrichtung kann beispielsweise unmittelbar an einer der Formaufspannplatten befestigt sein oder an der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung befestigt sein, die ihrerseits mit einer der Formaufspannplatten verbunden ist. Die Klemmvorrichtung kann aber auch durch die Formaufspannplatten selbst gebildet werden. Dabei kann die Klemmvorrichtung insoweit durch die Formaufspannplatten gebildet werden, als durch die zusammengefahrenen, d.h. zum Spritzgießen geschlossenen Formaufspannplatten oder den Spritzgießwerkzeughälften die Folie zwischen den beiden Formaufspannplatten oder den Spritzgießwerkzeughälften eingeklemmt wird. Eine erfindungsgemäße Klemmung der Folie kann also entweder durch eine separate Klemmvorrichtung oder durch die Formaufspannplatten bzw. die Spritzgießwerkzeughälften gebildet werden. Alternativ kann die Klemmvorrichtung durch eine Kombination einer separaten Klemmvorrichtung mit einer zusätzlichen Klemmung durch die Formaufspannplatten bzw. den Spritzgießwerkzeughälften gebildet werden. Die während des Spritzgießzyklus im Eingriff befindliche und durch die Klemmvorrichtung geklemmte Folie wird von der Restrolle getrennt.
Wird ein Wechsel des Folienwickels bei geschlossenen Formaufspannplatten, insbesondere während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine durchgeführt, so kann der an der Spritzgießmaschine verbleibender Endabschnitt besonders genau festgehalten werden, wodurch ein besonders genaues Ansetzens eines Anfangsabschnitts eines neuen Folienwickels möglich ist. Indem die Klemmvorrichtung, insbesondere auch die Trennvorrichtung bzw. Schneidvorrichtung und/oder eine Fixiervorrichtung starr mit einer der Formaufspannhälften verbunden ist, kann diese jeweilige Vorrichtung besonders genau zur abzutrennenden und verbindenden Folienbahn ausgerichtet sein und betrieben werden.
In einer weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach dem Abtrennen des mit dem zu entnehmenden Folienwickel verbundenen Folienbahnteils ein automatisiertes Entnehmen des zu entnehmenden Folienwickels aus der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung erfolgen. Durch ein automatisiertes Entnehmen des zu entnehmenden Folienwickels aus der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung entfällt ein Betreten oder Eingreifen in die Spritzgießmaschine und/oder die IMD-Folienbahn -Vor- schubvorrichtung durch einen Werker. So kann ein Wechseln der Folienwickel auf sichere Weise erfolgen, ohne dass eine Gefahr für einen Werker besteht. Außerdem kann ein Wechseln der Folienwickel auch bei geschlossenen Formaufspannplatten, insbesondere auch während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine erfolgen. So kann ein Wechseln der Folienwickel automatisiert erfolgen und zwar ohne dass die Fertigung von Spritzgussteilen unterbrochen werden muss. So können Ausfallzeiten vermieden werden. Insbesondere bleiben die Zykluszeiten kurz, so dass die Fertigungszelle bzw. die Spritzgießmaschine unter optimaler Auslastung produzieren kann.
Alternativ oder ergänzend zu der weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vor dem Verbinden des Endabschnitts der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils ein automatisiertes Zuführen des zuzuführenden Folienwickels in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung erfolgen. Durch ein automatisiertes Zuführen des zuzuführenden Folienwickels in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung entfällt ein Betreten oder Eingreifen in die Spritzgießmaschine und/oder die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung durch einen Werker. So kann ein Wechsein der Folienwickel auf sichere Weise erfolgen, ohne dass eine Gefahr für einen Werker besteht. Außerdem kann ein Wechseln der Folienwickel auch bei geschlossenen Formaufspannplatten, insbesondere auch während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine erfolgen.
Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können bei geschlossenen Formaufspannplatten, insbesondere während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine durchgeführt werden.
Der Folienabschnitt der Folienbahn kann mittels der Klemmvorrichtung an zwei voneinander beabstandeten Stellen geklemmt werden. Ein Abtrennen des mit dem zu entnehmenden Folienwickel verbundenen Folienbahnteils unter Bildung des Endabschnitts des an der Kunststoff-Spritzgießmaschine verbleibenden Folienbahnteils kann zwischen den beiden beabstandeten geklemmten Stellen erfolgen. In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Folienbahn zwischen zwei jeweils eine Klemmstelle bildenden Förderwalzen der Klemmvorrichtung geklemmt werden.
Insbesondere nach dem Zuführen des Folienwickels in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung kann der Endabschnitt der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn mittels der beiden Förderwalzen der Klemmvorrichtung automatisiert an den Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils zum Verbinden herangefördert werden.
Erfindungsgemäß erfolgt das Verbinden des Endabschnitts der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils durch eine Fixiervorrichtung, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten der Kunststoff-Spritzgießmaschine verbunden ist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Spritzgießmaschine, aufweisend wenigstens zwei Formaufspannplatten, eine mit einer der Formaufspannplatten verbundene IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung, die eine Abwicklereinrichtung und eine Aufwicklereinrichtung umfasst, bei der wenigstens eine der Formaufspannplatten mit einer Klemmvorrichtung verbunden ist, die ausgebildet ist, einen zwischen der Abwicklereinrichtung und der Aufwicklereinrichtung liegenden Folienabschnitt der Folienbahn zu klemmen und bei der eine die Spritzgießmaschine und die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung ansteuernde Steuervorrichtung eingerichtet ist, ein Verfahren wie erfindungsgemäße beschrieben durchzuführen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Fertigungszelle, aufweisend eine Spritzgießmaschine mit einer Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, ein Verfahren wie erfindungsgemäße beschrieben durchzuführen, und eine die Spritzgießmaschine und die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung gegen unbefugtes Betreten absichernde Schutzeinrichtung, die erfindungsgemäß außerdem eine Beschickungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, einen an einer außerhalb der Schutzeinrichtung angeordneten Eingabestelle abgelegten Folienwickel automatisiert der innerhalb der Schutzeinrichtung angeordneten Abwicklereinrichtung der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung zuzuführen.
Die Erfindung betrifft auch eine Fertigungszelle, aufweisend eine Spritzgießmaschine mit einer Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, ein Verfahren wie erfindungsgemäße beschrieben durchzuführen, und eine die Spritzgießmaschine und die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung gegen unbefugtes Betreten absichernde Schutzeinrichtung, die erfindungsgemäß außerdem eine Entnahmevorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung angeordneten Abwicklereinrichtung der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung zu entnehmenden Restfolienwickel und/oder einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung angeordneten Aufwicklereinrichtung der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung zu entnehmenden Verbrauchtfolienwickel automatisiert einer außerhalb der Schutzeinrichtung angeordneten Ausgabestelle zuzuführen.
Zusammenfassend und mitunter anders dargestellt kann die Erfindung eine automatische Folienwechselvorrichtung für Spritzgießmaschinen bereitstellen.
Bei Spritzgießmaschinen kann eine Zuführung von Folien, insbesondere Lackträgerfolien im Rahmen eines IMD-Verfahrens mit einer Abwickelvorrichtung erfolgen, die insbesondere oberhalb oder seitlich an einer Maschinenplatte, beispielsweise einer Formaufspannplatte der Spritzgießmaschine montiert ist.
Eine solche Abwickelvorrichtung kann sich beispielsweise entweder in einer Höhe von oberhalb 1000 mm oder innerhalb einer Sicherheitsumhausung, d.h. im Gefahrenbereich der Spritzgießmaschinen befinden. Bei einem Gewicht der auszutauschenden Rollen von bis zu 20 kg ist ein manuelles Wechseln nur unter erschwerten Umständen möglich und stellt eine Unfallgefahr für den jeweiligen Werker dar. Darüber muss bei einem manuellen Wechsel von Folienwickeln in jedem Fall die Spritzgießmaschine für den Wechselprozess aus Sicherheitsgründen angehalten werden.
Mit der Erfindung kann ein Folienwickeln mit einem Gewicht bis zu 20 kg oder auch darüber, auf einer für einen Werker ergonomischen Höhe von ca. 1000 mm (Arbeitshöhe) beispielsweise mit einem Transportgestell an eine maschinenseitige Vorrichtung herangebracht und dort, insbesondere außerhalb der Sicherheitsumhausung übergeben werden.
Eine maschinenseitige automatisierte Vorrichtung, wie beispielsweise ein Schiebetisch oder Drehtisch übergibt dann diese herangebracht Folienrolle in den Gefahrenbereich bzw. in die Schutzeinhausung der Spritzgießmaschine. Von dort aus wird die Folienrolle in die Nähe der auszutauschenden Folienrolle (Leerrolle) transportiert. Nach Meldung dass die im Produktionszyklus befindliche Rolle leer läuft, startet automatisch der Folienwechselprozess. Dieser Prozess d.h. das Verfahren kann die folgenden Schritte umfasst:
Zunächst fährt die Spritzgießmaschine im Vollautomatikprozess auf Werkzeug schließen und startet den nächsten Spritzprozess. Während des nächsten Zyklus wird die im Eingriff befindliche Folie durch eine Klemmvorrichtung geklemmt. Die Klemmvorrichtung kann von einer separaten, insbesondere von einer zu den Formaufspannplatten der Spritzgießmaschine verschiedenen Klemmvorrichtung gebildet werden. Die separate Klemmvorrichtung kann beispielsweise unmittelbar an einer der Formaufspannplatten befestigt sein oder an der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung befes - tigt sein, die ihrerseits mit einer der Formaufspannplatten verbunden ist. Die Klemmvorrichtung kann aber auch durch die Formaufspannplatten selbst gebildet werden. Dabei kann die Klemmvorrichtung insoweit durch die Formaufspannplatten gebildet werden, als durch die zusammengefahrenen, d.h. zum Spritzgießen geschlossenen Formaufspannplatten oder den Spritzgießwerkzeughälften die Folie zwischen den beiden Formaufspannplatten oder den Spritzgießwerkzeughälften eingeklemmt wird. Eine erfindungsgemäße Klemmung der Folie kann also entweder durch eine separate Klemmvorrichtung oder durch die Formaufspannplatten bzw. die Spritzgießwerkzeughälften gebildet werden. Alternativ kann die Klemmvorrichtung durch eine Kombination einer separaten Klemmvorrichtung mit einer zusätzlichen Klemmung durch die Formaufspannplatten bzw. den Spritzgießwerkzeughälften gebildet werden. Die während des Spritzgießzyklus im Eingriff befindliche und durch die Klemmvorrichtung geklemmte Folie wird von der Restrolle getrennt. Danach wird die Restrolle aus der Abwickelvorrichtung entfernt und aus der Spritzgießmaschine bzw. aus dem Sicherheitsbereich ausgeschleust. Im Anschluss kann die neue Folienrolle auf die Abwickelvorrichtung aufgesetzt und mit dem geklemmten Folienrest verbunden werden. Ein automatisiertes Verbinden kann beispielsweise durch Kleben, Schweißen oder Heften erfolgen. Anschließend ist das System wieder einsatzbereit. Dieser Wechsel kann insbesondere während des Spritzprozesses erfolgen, so dass kein Stillstand der Spritzgießmaschine erforderlich ist, um den Folienwickel zu wechseln.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt.
Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Spritzgießmaschine mit einer IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung in einer Fertigungszelle;
2 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht der Spritzgießmaschine gemäß 1 im Bereich der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung;
3 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Spritzgießmaschine, bei der die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung an einer feststehenden Formaufspannplatte angeordnet ist;
4 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Spritzgießmaschine, bei der die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung an einer beweglichen Formaufspannplatte angeordnet ist;
5 eine schematische Draufsicht auf die Spritzgießmaschine mit einer die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung umgebenden Schutzeinrichtung;
6 eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts des Klemmens anhand einer beispielhaften Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Klemmen, Abtrennen, Zuführen und Verbinden von Folienbahnen der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung;
7 eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts des Abtrennens anhand einer beispielhaften Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Klemmen, Abtrennen, Zuführen und Verbinden von Folienbahnen der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung;
8 eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts des Zuführens anhand einer beispielhaften Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Klemmen, Abtrennen, Zuführen und Verbinden von Folienbahnen der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung; und
9 eine schematische Darstellung des Verfahrensschritts des Verbindens anhand einer beispielhaften Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Klemmen, Abtrennen, Zuführen und Verbinden von Folienbahnen der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung.

In der 1 ist eine beispielhafte Fertigungszelle 1 mit einer Spritzgießmaschine 2 dargestellt. Innerhalb einer Einhausung 3a, die eine Schutzeinrichtung 3 der Fertigungszelle 1 bildet, ist an der Spritzgießmaschine 2 eine IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 installiert. Die Einhausung 3a bietet einen Schutz gegen unbefugtes Betreten und/oder Eingreifen in die Spritzgießmaschine 2. Die Fertigungszelle 1 weist eine Beschickungsvorrichtung 5 auf, die ausgebildet ist, einen an einer außerhalb der Schutzeinrichtung 3, insbesondere der Einhausung 3a angeordneten Eingabestelle 6 abgelegten Folienwickel 7 automatisiert einer innerhalb der Schutzeinrichtung 3, insbesondere der Einhausung 3a angeordneten Abwicklereinrichtung 8 der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zuzuführen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Beschickungsvorrichtung 5 gleichzeitig auch eine Entnahmevorrichtung 9, die ausgebildet ist, einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung 3, insbesondere der Einhausung 3a angeordneten Abwicklereinrichtung 8 der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zu entnehmenden Restfolienwickel 10 und/oder einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung 3, insbesondere der Einhausung 3a angeordneten Aufwicklereinrichtung (nicht dargestellt) der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zu entnehmenden Verbrauchtfolienwickel automatisiert einer außerhalb der Schutzeinrichtung 3, insbesondere der Einhausung 3a angeordneten Ausgabestelle 11 zuzuführen.
Die Spritzgießmaschine 2 und/oder die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 ist mit einer Steuervorrichtung 12 verbunden, die eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren wie beschrieben durchzuführen.
Die in der 2 näher gezeigte Ausführungsform der Spritzgießmaschine 2 weist eine an Horizontalholmen 13 beweglich geführte Formaufspannplatte 14 und eine feststehende Formaufspannplatte 15 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 mit der beweglichen Formaufspannplatte 14 verbunden. Die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 kann von der Steuervorrichtung 12 oder einer separaten Steuervorrichtung angesteuert werden. Dabei kann die die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 ansteuernde Steuervorrichtung mit der Steuervorrichtung 12 der Spritzgießmaschine 2 steuerungstechnisch verbunden sein.
Die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 weist eine Abwicklereinrichtung 8 auf, an welcher der Folienwickel 7 bzw. der Restfolienwickel 10 gelagert ist. Die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 weist des Weiteren eine in den 3 bis 5 näher gezeigte Aufwicklereinrichtung 17 auf, an welcher ein Verbrauchtfolienwickel 18 gelagert ist. Die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 ist zum automatisierten Wechseln der Folienwickeln 7 und 10, optional auch zum Wechseln der Verbrauchtfolienwickel 18 ausgebildet.
In der 3 ist eine erste Ausführungsform der Spritzgießmaschine 2 dargestellt, bei der die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 an der feststehenden Formaufspannplatte 15 angeordnet ist.
In der 4 ist eine zweite, alternative Ausführungsform der Spritzgießmaschine 2 dargestellt, bei der die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 an der beweglichen Formaufspannplatte 14 angeordnet ist.
In der 5 ist die Spritzgießmaschine 2 gemäß der ersten Ausführungsform mit einer an der feststehenden Formaufspannplatte 15 angeordneten IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 gezeigt, bei der die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 von der Einhausung 3a, bzw. der Schutzeinrichtung 3 derart umgeben ist, dass ein Werker 19 nicht manuell in die Spritzgießmaschine 2 bzw. in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 eingreifen kann. Durch die Einhausung 3a, bzw. der Schutzeinrichtung 3 ist insbesondere ein manuelles Wechseln von Folienwickeln 7, Restfolienwickeln 10 und/oder Verbrauchtfolienwickeln 18 während des Betriebs der Fertigungszelle 1 bzw. der Spritzgießmaschine 2 verhindert. Trotz Einhausung 3a, bzw. der Schutzeinrichtung 3 kann jedoch ein erfindungsgemäß automatisiertes Wechseln von Folienwickeln 7, Restfolienwickeln 10 und/oder Verbrauchtfolienwickeln 18 insbesondere während des Betriebs der Fertigungszelle 1 bzw. der Spritzgießmaschine 2 stattfinden.
Die 6 bis 9 zeigen nun schematische Darstellungen zu erfindungsgemäßen Verfahrensschritten anhand einer konkreten Ausführungsform einer der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zugeordneten verfahrensdurchführenden Vorrichtung 20, welche eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 21 aufweist. Die 6 bis 9 zeigen einen zwischen der Abwicklereinrichtung 8 und der Aufwicklereinrichtung 17 liegenden Folienabschnitt 22a der Folienbahn 22.
Gemäß 6 erfolgt zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln an der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zunächst ein Klemmen des Folienabschnitts 22a mittels einer Klemmvorrichtung 21. Dabei ist im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die Klemmvorrichtung 21 beispielsweise über eine Grundplatte 24 (2) der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 mit wenigstens einer der Formaufspannplatten 14, 15, im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der feststehenden Formaufspannplatte 15 verbunden. Das Klemmen kann insbesondere bei geschlossenen Formaufspannplatten 14, 15 und dabei insbesondere während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine 2 durchgeführt werden. Dabei ist die Folienbahn 22 zusätzlich zwischen zwei Förderwalzen 23, 25 der Klemmvorrichtung 21 geführt.
Nach einem Klemmen gemäß 6 erfolgt, wie in 7 gezeigt ein Abtrennen eines mit dem zu entnehmenden Folienwickel 7 verbundenen Folienbahnteils 22a unter Bildung eines Endabschnitts eines an der Kunststoff-Spritzgießmaschine verbleibenden Folienbahnteils 22b des Restfolienwickels 10. Zum Durchführen des Abtrennens kann eine Schneidvorrichtung 30 der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 zugeordnet sein. Nach einem solchen Abtrennen kann ein automatisiertes Entnehmen des zu entnehmenden Folienwickels aus der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 erfolgen.
Wie in der 8 schematisch dargestellt erfolgt vor einem Verbinden eines Endabschnitts 26a einer auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils 22b ein automatisiertes Zuführen des zuzuführenden Folienwickels in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4. Nach dem Zuführen des Folienwickels in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung 4 wird der Endabschnitt 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 mittels zweier Förderwalzen 27, 28 automatisiert an den Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils 22b zum Verbinden herangefördert. Damit sichergestellt ist, dass der Endabschnitt 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 in eindeutiger Weise bezüglich des verbliebenen Folienbahnteils 22b positioniert ist, gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 8 soll der der Endabschnitt 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 oberhalb des verbliebenen Folienbahnteils 22b positioniert werden, ist eine Positioniereinrichtung 31 vorgesehen. Die Positioniereinrichtung 31 dient als Folienrichtungsvorgabe. Mit der Positioniereinrichtung 31 kann der Endabschnitt 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 insbesondere in seiner Höhenlage und/oder seiner Ebenheit bzw. Glattheit positioniert werden. Anders ausgedrückt kann durch die Positioniereinrichtung 31 der Endabschnitt 26a gezielt in eine Richtung gedrückt bzw. gezogen werden. Die Positioniereinrichtung 31 kann ausgebildet sein, den Endabschnitt 26a der Folienbahn 26 anzuheben oder abzusenken. Die Positioniereinrichtung 31 kann dazu beispielsweise eine Saugdüse oder eine Blasdüse aufweisen, die einen auf den Endabschnitt 26a der Folienbahn 26 einwirkenden Luftstrom erzeugt, um den Endabschnitt 26a zu positionieren
Danach erfolgt, wie in 9 schematisch dargestellt, das Verbinden des Endabschnitts 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils 22b durch eine Fixiervorrichtung 29. Die Fixiervorrichtung 29 kann dazu, wie in 9 schematisch angedeutet, durch eine lineare und/oder rotierende Bewegung angehoben und abgesenkt werden. In der 8 ist die Fixiervorrichtung 29 in einer angehoben Position und in der 9 in einer abgesenkten Position dargestellt, in welcher der Endabschnitt 26a der auf dem zugeführten Folienwickel aufgewickelten Folienbahn 26 mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils 22b durch die Fixiervorrichtung 29 verbunden wird.
Bezugszeichenliste

1: Fertigungszelle
2: Spritzgießmaschine
3: Schutzeinrichtung
3a: Einhausung
4: IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung
5: Beschickungsvorrichtung
6: Eingabestelle
7: Folienwickel
8: Abwicklereinrichtung
9: Entnahmevorrichtung
10: Restfolienwickel
11: Ausgabestelle
12: Steuervorrichtung
13: Horizontalholme
14: bewegliche Formaufspannplatte
15: feststehende Formaufspannplatte
17: Aufwicklereinrichtung
18: Verbrauchtfolienwickel
19: Werker
20: verfahrensdurchführende Vorrichtung
21: Klemmvorrichtung
22: Folienbahn
22a: Folienabschnitt
22b: verbliebener Folienbahnteil
23,25,27,28: Förderwalzen
24: Grundplatte
26: Folienbahn
26a: Endabschnitt
29: Fixiervorrichtung
30: Schneidvorrichtung
31: Positioniereinrichtung

Claims

Verfahren zum automatisierten Wechseln von Folienwickeln (7, 10, 18) an einer eine Abwicklereinrichtung (8) und eine Aufwicklereinrichtung (17) aufweisenden IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine (2), die wenigstens zwei Formaufspannplatten (14, 15) umfasst, aufweisend die Schritte: - Klemmen eines zwischen der Abwicklereinrichtung (8) und der Aufwicklereinrichtung (17) liegenden Folienabschnitts (22a) der Folienbahn (22) mittels einer Klemmvorrichtung (21), die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten (14, 15) verbunden ist, - Abtrennen eines mit dem zu entnehmenden Folienwickel (7, 10, 18) verbundenen Folienbahnteils unter Bildung eines Endabschnitts eines an der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) verbleibenden Folienbahnteils (22b) eines Restfolienwickels (10), - Verbinden eines Endabschnitts (26a) einer auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b), wobei das Verbinden des Endabschnitts der auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b) durch eine Fixiervorrichtung (29) erfolgt, die mit wenigstens einer der Formaufspannplatten (14, 15) der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abtrennen des mit dem zu entnehmenden Folienwickel (7, 10, 18) verbundenen Folienbahnteils ein automatisiertes Entnehmen des zu entnehmenden Folienwickels (7, 10, 18) aus der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden des Endabschnitts (26a) der auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mit dem nach dem Abtrennen gebildeten Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b) ein automatisiertes Zuführen des zuzuführenden Folienwickels (7, 10, 18) in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei geschlossenen Formaufspannplatten (14, 15), insbesondere während eines laufenden Spritzvorgangs der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienabschnitt (22a, 26a) der Folienbahn (22, 26) mittels einer Klemmvorrichtung (21, 23, 25, 27, 28) an zwei voneinander beabstandeten Stellen geklemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abtrennen des mit dem zu entnehmenden Folienwickel (7, 10, 18) verbundenen Folienbahnteils unter Bildung des Endabschnitts des an der Kunststoff-Spritzgießmaschine (2) verbleibenden Folienbahnteils (22b) zwischen den beiden beabstandeten geklemmten Stellen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn zwischen zwei jeweils eine Klemmstelle bildenden Förderwalzen (23, 25, 27, 28) der Klemmvorrichtung (21) geklemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Zuführen des Folienwickels (7, 10, 18) in die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) der Endabschnitt (26a) der auf dem zugeführten Folienwickel (7, 10, 18) aufgewickelten Folienbahn (26) mittels der beiden Förderwalzen (27, 28) der Klemmvorrichtung (21) automatisiert an den Endabschnitt des verbliebenen Folienbahnteils (22b) zum Verbinden herangefördert wird.
Spritzgießmaschine, aufweisend wenigstens zwei Formaufspannplatten (14, 15), eine mit einer der Formaufspannplatten (14, 15) verbundene IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4), die eine Abwicklereinrichtung (8) und eine Aufwicklereinrichtung (17) umfasst, und eine die Spritzgießmaschine (2) und/oder die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) ansteuernde Steuervorrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Formaufspannplatten (14, 15) mit einer Klemmvorrichtung (21) verbunden ist, die ausgebildet ist, einen zwischen der Abwicklereinrichtung (8) und der Aufwicklereinrichtung (17) liegenden Folienabschnitt (22a) der Folienbahn (22) zu klemmen und die Steuervorrichtung (12) eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Fertigungszelle, aufweisend eine Spritzgießmaschine (2) nach Anspruch 9 und eine die Spritzgießmaschine (2) und/oder die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) gegen unbefugtes Betreten und/oder Eingreifen absichernde Schutzeinrichtung (3, 3a), gekennzeichnet durch eine Beschickungsvorrichtung (5), die ausgebildet ist, einen an einer außerhalb der Schutzeinrichtung (3, 3a) angeordneten Eingabestelle (6) abgelegten Folienwickel (7, 10, 18) automatisiert der innerhalb der Schutzeinrichtung (3, 3a) angeordneten Abwicklereinrichtung (8) der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) zuzuführen.
Fertigungszelle, aufweisend eine Spritzgießmaschine (2) nach Anspruch 9 und eine die Spritzgießmaschine (2) und/oder die IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) gegen unbefugtes Betreten und/oder Eingreifen absichernde Schutzeinrichtung (3, 3a), gekennzeichnet durch eine Entnahmevorrichtung (9), die ausgebildet ist, einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung (3, 3a) angeordneten Abwicklereinrichtung (8) der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) zu entnehmenden Restfolienwickel (10) und/oder einen von der innerhalb der Schutzeinrichtung (3, 3a) angeordneten Aufwicklereinrichtung (17) der IMD-Folienbahn-Vorschubvorrichtung (4) zu entnehmenden Verbrauchtfolienwickel (18) automatisiert einer außerhalb der Schutzeinrichtung (3, 3a) angeordneten Ausgabestelle (11) zuzuführen.