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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffpressstation, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen mittels einer solchen Pressstation, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.
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Aus der
EP 1 964 664 A1 ist eine Pulverpresse bekannt, zur Herstellung von Formlingen. Daraus geht hervor, dass die Presseinrichtung und die Granulateinfüllung in separierten, nebeneinanderstehenden Einrichtungen erfolgt. Weitere Mittel zu einem optimalen gesamten Stofffluss sind hierbei nicht angegeben. Die dort gezeigte Einrichtung besteht somit aus willkürlich angeordneten Elementen einer Pressstation, bei welcher weder eine kompakte noch stoffstrommäßig optimierte Anordnung vorgesehen ist.
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Dabei werden die fertigen Teile bei bekannten Einrichtungen jedoch nach vorne, also über dem Presswerkzeug entnommen, und/oder mit Luft abgeblasen, um die Pressgrate zu entfernen.
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Dies führt zu einer erheblichen Belastung der Arbeitsumgebung der Presse durch Verschmutzung mit besagten Staub und Pressgrat-Partikeln.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffpressstation der gattunsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass diese zum einen kompakter und aufgrund ihrer Kompaktheit auch besser in einer Serienfertigunganlage für Kunststoffteile integrierbar ist, und zum anderen, dass die Partikelbelastung und Verschmutzung der Fresse erheblich reduziert wird.
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Die gestellte Aufgabe wird bei einer Kunststoffpressstation der gattungsgemäßen Art, erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
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Hinsichtlich eines Verfahrens der gattungsgemäßen Art, ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 7 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Hinsichtlich einer Kunststoff-Pressstation besteht die Erfindung darin, dass die Kunststoffpresse an einer von einem Maschinenführer begehbaren Vorderseite angeordnet ist, und dass unmittelbar hinter der Kunststoffpresse die ebenfalls vertikale Granulatbeschickung oberhalb einer von der Pressstation von vorne mit den gefertigten Kunststoffteilen nach hinten ausbringenden Teileausbringung platziert ist.
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Die fertig gepressten Kunststoffteile werden also unterhalb der Granulatbeschickung und unterhalb des Schlittens zur Hinterseite hin abtransportiert.
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Damit sind die hydraulische Kunststoffpresse und die Granulatbeschickung in einer gemeinsamen Kunststoffpresstation integral platziert. Die Integration erfolgt dabei unter dem Gesichtspunkt der optimalen Flächen- und Raumnutzung, aber auch einer möglichst staubarmen Produktion von Kunststoffpressteilen. Dabei ist die besagte Vorderseite die Bedienseite für den Maschinenführer, der durch Fenster den Pressvorgang einsehen kann. Zur Vorderseite hin ist daher die Pressstation platziert und direkt dahinter ist oberhalb die Granulatbeschickung und direkt darunter, d. h. also hinter der Pressstation und unterhalb der Granulatbeschickung ist die Teileausbringung der gefertigten Kunststoffteile platziert.
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Der Produktionsfluss ist dabei so, dass „von hinten oben” das Kunststoffgranulat dosiert und vorgewärmt in die Füllbecher gerieselt wird, und diese Füllbecher dann bereits auf der Höhe des Presswerkzeuges mit dem Schlitten zum Presswerkzeug hin verfahren werden, und die gefertigten Kunststoffteile von dort dann wieder „nach hinten unten” transferiert werden, also nicht vorne entnommen werden.
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Dieser so vorgenommene Materialfluss gewährleistet eine sehr kompakte Platzierung der Einzelelemente der Kunststoffpressstation.
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Wichtig und von erfindungsgemäßer Bedeutung ist also der so erzielte Stofffluss. Zum einen erfolgt der Werkzeugwechsel von vorne. Dabei erfolgt die Entnahme der fertigen Teilen anders als beim Stand der Technik NICHT nach vorne, sondern nach hinten.
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Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass die Arbeitsumgebung der Maschine somit nicht, oder erheblich weniger verschmutzt.
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In bekannten Pressstationen werden die fertigen Teile ebenfalls nach vorne entnommen, also über den Werkzeugen. Dies hat bei bekannten Pressstationen den erheblichen Nachteil, dass durch die Entnahme der gefertigten Teile nach vorne, Grate auf die Werkzeuge, und auf die mechanische Umgebung der Werkzeuge und Anlagenteile in der Nähe der Werkzeuge abrieseln und diese stark verschmutzen.
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Völlig anders mit der Erfindung. Das Presswerkzeug incl der Antriebe befindet sich weder unterhalb der Rieselstrecke des Granulates, noch unterhalb der Teileentnahme. Die Granulatrieselstrecke liegt hinter der Presse und dem Presswerkzeug, und ebenso werden die fertigen gepressten Teile statt nach vorne, nach hinten ausgestoßen. Dies ist völlig anders als bei bekannten Pressstationen, und vermeidet oder reduziert die Schmutzbelastung der Presswerkzeuge und der Presse selbst.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist daher angegeben, dass die Granulatbeschickung im hinteren Teil der Pressstation mit Granulat befüllbare Füllbecher innerhalb eines Trägers enthält, welcher auf einer definierbaren Arbeitshöhe des Pressswerkzeuges durch Verschiebung von hinten nach vorne mittels Schlitten direkt zur Pressstation transferierbar ist.
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Hierdurch wird ermöglicht, wie oben bereits ausgeführt, dass die Rieselstrecke des Granulates nicht über der Presse oder den Antriebsteilen der Presse platziert ist, sondern nach hinten versetzt. Die Granulatbeschickung liegt hinten und zusätzlich oberhalb der Teileausbringung. Dabei werden die gepressten Teile über eine Teileentnahme aus den Pressformen entnommen und nach hinten ausgebracht, indem diese auf eine Rutsche fallen, dann in einer drehbaren Trommel zum Entgraten bewegt und sodann auf Förderbänder nach hinten unten zur Weiterverarbeitung/Montage ausgebracht werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass direkt oberhalb des Trägers mit den Füllbechern, und hinter der Granulatbeschickung eine begehbare Plattform angeordnet ist, derart, dass die Granulatbeschickung von hinten über diese erhöhte Plattform zur bequemen Einstellung oder Wartung begehbar ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass mindestens zwei Kunststoffpressstationen nebeneinander angereiht angeordnet sind.
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Die Kompaktheit der einzelnen Pressstation mündet darin, dass die mehrfache nebeneinander platzierte Anordnung solcher Pressstationen eine in Summe ebenfalls kompakte Serienfertigungslinie möglich macht. Dabei können Materialflüsse auch noch zusammengeführt werden, wie im Weiteren noch ausgestaltet ist.
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Verfahrensmäßig besteht somit die Erfindung darin, dass die Pressung der Kunststoffteile in einem vorderen Teil der Kunststoffpresstation erfolgt, und die Beschickung der Pressstation mit befüllten Füllbechern vom hinteren Teil der Anlage erfolgt, derart dass in einem ersten Schritt der Schlitten mit den Füllbechern in das Presswerkzeug zur genauen Positionsermittlung hineinfährt und in einem zweiten Schritt der Schlitten zumindest teilweise wieder zurückfährt und dabei die Blasleiste und deren Düsen nach hinten unten kurzzeitig mit Druckluft beaufschlagt werden, derart dass das Presswerkzeug von den Pressgraten des vorangegangen Prozesses freigeblasen wird, und in einem dritten Schritt der Schlitten zur Entleerung der Füllbecher in das Presswerkzeug hinein gefahren wird. Sodann werden Füllbecher, Träger und Schlitten wieder nach hinten gefahren und der Pressvorgang beginnt.
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Damit ist dieses Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen somit ein Verfahren zum Betrieb einer oben genannten Pressstation.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Entgratung der gepressten Kunststoffteile innerhalb der Maschine oder der Einhausung der Pressstation oder Pressstationen erfolgt, indem unterhalb des Trägers bzw Schlittens auch eine drehbare und von den in der Presstation aufgeworfenen gepressten Kunststoffteile befüllbare TROMMEL angeordnet ist, die fortlaufend oder temporär gedreht wird, so dass die gefertigten Kunststoffteile so gegeneinander reiben, dass sich auf diese Weise die Grate an den Kunststoffteilen abstoßen, und dass hernach die fertigen Kunststoffteile gesondert von den Entgratungspartikeln entnommen werden, oder entnommen werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Pressautomaten und/oder Presstationen nebeneinander platziert sind, zur Parallelfertigung von Kunststoffteilen, indem mindestens zwei Kunststoffpressstationen nebeneinander angereiht betrieben werden, derart dass mehrere Pressstationen in einer Maschine, d. h. in einer Einhausung angeordnet sind, und/oder mehrere Maschinen bzw Einhausungen mit jeweils mehreren Pressstationen nebeneinander angeordnet sind.
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Die letzte verfahrensgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass die Entgratungspartikel und/oder die gefertigten Kunststoffteile aus der Parallelfertigung in einem zusammenhängenden oder gemeinsamen Förderprozess abtransportiert und an einem gemeinsamen Zielpunkt bereitgestellt werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.
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Es zeigt
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1: Seitenansicht mit Positionierung der Einzelelemente
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2: Draufsicht auf die Mehrfachanordnung
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1 zeigt die kompakte Anordnung aller notwendigen Einzelelemente einer Kunststoff-Pressstation in Seitenansicht, transparent seitlich durch das Gehäuse oder die Einhausung hindurchschauend. Die räumliche Aufteilung und der Materialfluss vom Granulat bis zu den fertigen Presslingen erfolgt hierbei in einer solchen Weise, dass eine alle Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse (Einhausung) 15 enthaltende kompakte Pressstation entsteht. Die Presssation enthält im vorderen Bereich der Anlage die hydraulische Presse oder Pressenanordnung 3, die auf einem Aufbaugestell 1 und einem Presswerkzeug 2, genau gesagt, oben auf dem Presswerkzeug 2 ruht. Das Presswerkzeug 2 wird über einen hydraulisch betätigten Stempel der Presse 3 betätigt.
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Die Anlagenseite, wo diese aus hydraulischer Presse 3, Presswerkzeug 2 und Aufbaugestell 1 bestehende eigentliche Pressanordnung platziert ist, ist die Vorderseite der Anlage. Dahinter sind folgende Komponenten angeordnet. Im oberen Teil ist der Granulattrichter 4 und darunter die Dosiereinrichtung 5 für das Granulat. Darunter ist dann die Vorwärmstufe 6 angeordnet, damit das Granulat vor der Einfüllung in die Füllbecher 8 vorgewärmt werden kann.
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Die Füllbecher 8 sind auf einem verschiebbaren Träger 9 bzw der Träger auf einem verschieblichen Schlitten 12 angeordnet, der auf der Höhe des Presswerkzeuges 2 angeordnet ist. Eine automatische Verschiebung des Schlittens 12 fördert dann die mit Granulat gefüllten Füllbecher 8 vom hinteren Anlagenteil zu den Kavitäten des Presswerkzeuges 2 nach vorne und füllt das Granulat dort ein.
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Bevor das Granulat dort eingefüllt wird, werden zunächst mehrere Bewegungsschritte vollzogen.
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Der Schlitten 12 mit Träger 9 und den Füllbechern 8 wird in einem ersten Schritt in das Presswerkzeug zur genauen Positionsermittlung hineingefahren, und in einem zweiten Schritt wird der Schlitten zumindest teilweise wieder zurückgefahren und dabei die Blasleiste kurzzeitig mit Druckluft beaufschlagt, derart, dass das Presswerkzeug von den Pressgraten des vorangegangen Prozesses freigeblasen wird, und in einem dritten Schritt der Schlitten zur Entleerung der Füllbecher in das Presswerkzeug hinein gefahren wird.
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So wird das Presswerkzeug sauber gehalten. Dabei ist aber auch die Blasrichtung und die übrige Einrichtungskonstruktion von Bedeutung.
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In dem Moment, wo die Blasleiste betätigt wird, ist der Schlitten zumindest teilweise ausgefahren. Dabei deckt er gleichzeitig den Raum innerhalb der Einhausung nach oben etwas ab, derart, dass die so weggeblasenen Pressgrate nach hinten-unten weggeblasen werden, und so nicht nach oben strömen. Nach unten ist dieser Teilraum von der Teilrutsche 14 so begrenzt, dass auch nach unten nicht wahllos die Grate verteilt werden, sondern über die Teilrutsche 14 mit nach unten rutschen. So landen die Pressgrate im hinteren unteren Teil der Maschine, wo auch die anderen, beim Trommeln der fertig gepressten Kunststoffteile anfallenden Grate landen und gemeinschaftlich abtransportiert werden können.
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Im Presswerkzeug werden die Presslinge durch Betätigung der Presse geformt und sodann die Presslinge aus den Formen des Presswerkzeuges heraus auf die besagte Teilerutsche 14 transferiert. Von dort fallen sie in eine wiederum im hinteren Anlagenteil unterhalb des Trägers 9 bzw des Schlittens 12 angeordnete geneigte oder neigbare drehbare Trommel 10, in welcher die Presslinge bewegt werden, so dass sich ihre Grate gegenseitig abstoßen. Die fertigen Presslinge fallen dann auf ein Transportband für Fertigteile, während die Partikel oder Grate (Abfall) auf ein im hinteren Teil der Anlage ganz unten platzierten Bandförderer 13 fallen.
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Auch die Position des Bandförderers 13 hat ein Bedeutung in Bezug auf die Parallelanordnung mehrerer Pressstationen zur Serienfertigung. In der hier vorgeschlagenen Position ist es nämlich möglich, bei einer Parallelanordnung von Pressstationen, einen gemeinsamen Bandförderer durch alle Pressstationen verlaufen zu lassen.
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Darüber hinaus ist ebenfalls zu erkennen, dass die Position des Trägers, d. h. des Schlittens mit den Füllbechern, mit allen Tragelementen zur Teleskopierbarkeit so platziert ist, dass dieser über die hintere Position der Granulatbeschickung (Positionnummern 4, 5, 6, 7) nach hinten fortsetztend eine solche Form des Gehäuses 15 ergibt, dass über dem Formenträger eine begehbare Plattform 16 zur Überwachung, Wartung oder Befüllung des Granulattrichters 4 und der Granulatbeschickung angeordnet werden kann. Da unterhalb der Plattform 16 der Träger 9 und der Schlitten 12, und darunter die besagte Trommel 10 und darunter wieder der Bandförderer 13 kompakt angeordnet sind, ergibt sich die optimalste Raumausnutzung, und darüber hinaus auch eine stoffstrommäßige einfache Koppelbarkeit einer Mehrzahl von parallelen Pressstationen.
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Wichtig ist hierbei nochmals zu betonen, dass so der erfindungsgemäße Stoff- und Teilestrom ermöglicht ist. D. h. zum einen liegt die Rieselstrecke hinter der Presse, so dass weder Partikel noch Feinstaub auf die Presse oder die Presswerkzeuge oder deren direkte maschinelle Umgebung fallen können.
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Ebenso ist die Teileentnahme, anders als im Stand der Technik, nicht nach vorne sondern nach hinten.
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Ein weiterer Aspekt ist dabei wichtig.
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Die Rieselung des Granulates in die Füllbecher erfolgt von ganz oben (hinten), unter Ausnutzung der Schwerkraft. Sodann wird auf etwa halber Höhe ein horizontaler Transfer der gefüllten Füllbecher zur Presse vorgenommen, gepresst und hernach wieder nach hinten-unten, ebenfalls unter Ausnutzung der Schwerkraft die fertigen Teile ausgebracht. Auch die Grate fallen nach unten (hinten)
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Somit ist diese Einrichtung nicht nur verschmutzungsarm im Bereich der empfindlichen Presse, sondern durch das erfindungsgemäße Konzept auch energieeffizient.
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2 zeigt nochmals eine parallele Anordnung mehrerer Pressstationen. Nebeneinander ergibt sich von der Vorderseite einheitlich für alle Pressstationen die Seite für den Werkzeugwechsel. Diese Seite ist dort, wo die Bezugslinie B ist. Innerhalb der jeweiligen Pressstationen erfolgt die Erzeugung der Presslinge in der Weise, wie dies zur Figurenbeschreibung zur 1 ausgeführt ist. Quer durch die Mehrfachanordnung und hinter, d. h. rechts von der Bezugslinie A erfolgt der oben bereits beschriebene gemeinsame Transport des Abfalls (Grate), und zwar entlang der Bezugslinie C so, dass der Stoffstrom des Abfalls noch innerhalb der äußeren Einhausungskontur 15 verläuftn bzw verlaufen kann.
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Ebenfalls nach hinten raus d. h. in den Bereich D erfolgt dann die Entnahme oder die Förderung der Presslinge, die in diesem Fertigungszustand zumindest schon vorentgratet sind.
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Alle Pressstationen sind somit einheitlich von vorne zum Werkzeugwechsel begehbar, und direkt hinter der Granulatbeschickung in etwa entlang der Bezugslinie C über die Plattform begehbar.
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Der fertige Aushub der Kunststoffteile erfolgt nach hinten in den Raum D, wo weitere Transportbänder 40 angeordnet sein können. Diese Transportbänder können einzelene Transportbänder sein, oder geteilte und angereihte einzelne Transportbänder.
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Zusammenfassend lässt sich die Neuartigkeit der Pressstation bzw der Maschine sowie das Verfahren wie folgt zusammenfassen.
- – Die Presslinge werden nach hinten abtransportiert, anstatt nach vorne.
- – Die Pressgrate werden nach hinten abgeblasen, so dass die Maschine vorne sauber bleibt.
- – Die vorentgrateten Teile verlieren nach hinten aus der Maschine heraus kaum noch Grate, so dass auch der hintere Bereich der Maschine erheblich sauberer bleibt.
- – Das Abblasen erfolgt innerhalb der Maschine so, dass kein Staub und Grat ungeordnet herumfliegt.
- – Die durch die Konstruktion der Pressstation auf etwa halber Höhe hinten sich ergebende Plattform erlaubt eine bequeme Handhabung der Granulatbeschickung.
- – Auch können die Plattformen mehrerer paralleler Stationen so miteinander verbunden sein, dass man diese durchgehend begehen kann.
- – Presslinge und Pressgrate können auf zusammenhängenden Förderstrecken bewegt abtransportiert werden.
- – Aber auch eine Teilung der Förderbänder ist möglich um eine sortenreine Trennung verschiedener Teilesorten zu ermöglichen.
- – Die Transportbänder erübrigen die ansonsten notwendigen Rangierarbeiten von Fördermaschinen.
- – Der Werkzeugwechsel ist bei einer Parallelanordnung einheitlich vorne.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufbaugestell
- 2
- Presswerkzeug
- 3
- Hydraulische Pressanordnung
- 4
- Granulattricher
- 5
- Dosiereinrichtung
- 6
- Vorwärmstufe
- 7
- Schütt- oder Rieselrohre für Granulat
- 8
- Füllbecher
- 9
- Träger
- 10
- Trommel
- 11
- Hydraulischer Antrieb
- 12
- Schlitten des Trägers 9
- 13
- Bandförderer für Grate
- 14
- Teilerutsche
- 15
- Verkleidung/Einhausung
- 16
- Begehbare Plattform
- 20
- Kunststoffpresse
- 30
- Granulatbeschickung
- 31
- Blasleiste
- 32
- Düsen
- 40
- Transportband, Transportbänder
- A, B, C
- Bezugslinien
- D
- Bezugsraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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