DE102012005222A1

DE102012005222A1 - Verfahren zum Betrieb einer Spritzgussmaschine mit einem Druckwerk

Info

Publication number: DE102012005222A1
Application number: DE201210005222
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-19

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Spritzgußmaschine (1) nach dem In-Mold-Labeling-Prinzip, bei dem eine Folie (6, 6b) in den geöffneten Formraum (16) der Spritzgußmaschine (1) eingeführt wird und danach die Formhälften (2, 3) geschlossen und die Folie (6) auf den gespritzten Kunststoffartikel geschichtet wird, wobei die Folie (6, 6a, 6b) erst kurz vor dem Einzug in den Formraum (16) bedruckt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgussmaschine nach dem In-Mold-Labeling-Prinzip gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Spritzgussmaschine zur Ausübung des Verfahrens und ein der Spritzgussmaschine zugeordnetes Druckwerk.
Die Erfindung geht von dem sogenannten In-Mold-Verfahren aus, welches eine spezielle Form eines Spritzgießverfahrens ist. Dabei werden in das Spritzgießwerkzeug eingelegte Substrate, wie Stoff, Papier, Holzfurnier oder beliebig bedruckte oder strukturierte Folien hinterspritzt. In einer speziellen Anwendungsform dieses bekannten In-Mold-Verfahrens ist es bekannt, dass besonders in der Verpackungsherstellung das sogenannte In-Mold-Labeling verwendet wird.
Dieses wird auch als In-Mold-Decoration-Verfahren (IMD) bezeichnet, wobei die Folie nicht in den Formraum zwischen die Formhälften eingelegt wird, sondern als Folienband mit Hilfe eines Motors senkrecht durch die Form hindurchrollt. Durch Sensoren werden die einzelnen aufgedruckten Bilder auf der Folie zu den Formhälften positioniert. Ein solches Verfahren weist eine wesentlich bessere Qualität als das In-Mold-Labeling-Verfahren auf und wird deshalb besonders für hochpräzise Formteile verwendet.
Die Erfindung geht also insbesondere von diesem In-Mold-Decoration-Verfahren aus und hat als nachteilig erkannt, dass das Folienband lange vor dessen Anwendung in einem von der Spritzgießmaschine getrennten Druckwerk bedruckt wird.
Das bedruckte Folienband wird dann auf eine Folienrolle aufgewickelt und in den Einzugsbereich des Formraums der Spritzgießmaschine gebracht.
Nachteilig hierbei ist, dass bei Wechsel des Druckmotivs stets die gesamte aufgerollte Folienrolle mitsamt allen dort im Auslauf aufgewickelten Folien ausgewechselt werden muss. Dies ist mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine, die nach dem In-Mold-Decoration-Verfahren arbeitet, so weiterzubilden, dass der Austausch und die Verwendung des Folienbandes an der Spritzgießmaschine verbessert werden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass nun nicht mehr – wie beim Stand der Technik bekannt – eine bedruckte Folie auf eine der Spritzgießmaschine zugeordnete Folienrolle aufgewickelt wird, sondern dass auf der Folienrolle eine völlig neutrale, unbedruckte Folie aufgerollt ist.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass diese neutrale Folie kurz vor dem Einzug in den Formraum durch ein erfindungsgemäß oberhalb der Spritzgussmaschine angeordnetes Druckwerk bedruckt wird.
Nachfolgend wird das In-Mold-Decoration-Verfahren (IMD) beschrieben, welches eine spezielle Form der Verzierung von Kunststoffteilen mit einer farbigen und abriebfesten Beschichtung betrifft.
Die Trägerfolie wird mit dem zu übertragenden Motiv innerhalb der geöffneten Form platziert. Das Motiv zeigt dabei in Richtung der Öffnung des Formwerkzeuges. Während die Form mit Kunststoff gefüllt wird, heftet sich die Farbe an die Gussteile und wird beim Öffnen der Form von der Folie abgelöst. Das beschichtete Teil kann nun entnommen werden. Für den nächsten Durchgang muss die Folie mit dem Motiv erneuert werden.
Deshalb ist es im Stand der Technik nur bekannt, eine Fördereinrichtung zur automatischen Zufuhr von frischen Folien und Abfuhr der benutzten Folien einzusetzen, was jedoch mit dem oben beschriebenen Nachteil verbunden ist, dass stets die bedruckten Folien auf einer Folienrolle aufgewickelt und der Spritzgussform zugeführt werden.
Hier setzt die Erfindung ein, die von einer neutralen Folie ausgeht, die von einem oberhalb der Spritzgussmaschine angeordneten Druckwerk bedarfsgerecht bedruckt wird und dann sofort in den Formraum eingezogen werden kann.
Damit besteht der Vorteil, dass eine vollkommene Freiheit bei der Verwendung der Folie gegeben ist, denn die auf der Folienrolle aufgewickelte neutrale Folie kann bedarfsgerecht von Fall zu Fall von dem nachgeschalteten Druckwerk kurz vor dem Einzug in den Formraum bedruckt werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die bedruckte Folie auszuwechseln und gegen eine andere bedruckte Folie zu ersetzen.
Voraussetzung für die Anwendung der technischen Lehre ist dem gemäß, dass ein Druckwerk oberhalb der Spritzgussmaschine im Ablauf der unbedruckten Folienrolle angeordnet ist und dass dieses Druckwerk die neutrale Folie bedarfsgerecht und von Fall zu Fall mit den erforderlichen Motiven bedruckt, die dann nachfolgend sofort in den Formraum zwischen die Formhälften der Spritzgussmaschine eingezogen werden.
Es bedarf also keiner Auswechslung einer bedruckten Folie mehr, denn die neutrale Folie wird kurz vor dem Einzug in den Formraum bedarfsgerecht bedruckt.
Voraussetzung hierfür ist, dass ein sehr schnelles Druckwerk verwendet wird, und es wird hierbei bevorzugt, wenn dieses Druckwerk als Tintenstrahldrucker ausgebildet ist, der mit hoher Präzision und der gegebenenfalls geforderten Mehrfarbigkeit die Folie bedruckt.
Statt eines Tintenstrahldruckers können selbstverständlich auch andere Drucker verwendet werden, wie z. B. Thermotransferdrucker und dergleichen, die geeignet sind, eine Folie hochpräzise und gegebenenfalls auch farbig zu bedrucken.
Weitere Voraussetzung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass das Druckwerk einen geeigneten Trockner aufweist, der dafür sorgt, dass das Druckbild nach dem Bedrucken der Folie sofort getrocknet wird, um sicherzustellen, dass ein auf die Folie fixiertes und getrocknetes Druckbild in den Formraum der Spritzgussmaschine zwischen die Formhälften eingezogen wird.
Zu diesem Zweck wird es bevorzugt, wenn bei der Verwendung eines Tintenstrahldruckers mit UV-härtbaren Tinten gedruckt wird und dementsprechend der Trockner als UV-LED-Trockner arbeitet.
Mit der Anwendung eines solchen UV-LED-Trockners besteht nämlich der Vorteil, dass bei der Verwendung von UV-härtenden Tinten eine sehr schnelle Trocknung erfolgen kann und die Wärmebelastung der bedruckten Folie gering ist.
Bei der Verwendung von LED-Strahlern besteht der Vorteil, dass diese nur eine sehr geringe Wärmemenge abgeben und demzufolge eine Wärmebelastung der bedruckten Folie durch den Trockner entfällt.
Damit können mit hoher Taktzahl und hoher Geschwindigkeit präzise Druckbilder auf der neutralen Folie kurz vor dem Einzug in den Formraum angebracht werden, die kurz vor dem Einlauf in den Formraum getrocknet werden.
Entsprechend den angegebenen Anforderungen werden solche Druckbilder im Mehrfachnutzen auf die Folie aufgedruckt und dementsprechend werden auch im Formraum Mehrfachformen verwendet, wie sie z. B. für die Gehäuse von Mobiltelefonen verwendet werden, die 6-, 8-, 10- oder 12-fach in einem einzigen Spritzgußvorgang mit der dekorativen Folie beschichtet werden.
Solche Gehäuse von Mobiltelefonen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren schnell nach dem In-Mold-Decoration-Verfahren beschichtet werden, wobei je nach der verwendeten Form und Taktzahl in einem Takt die Folie mit einer Anzahl von z. B. 12 Druckbildern im Mehrfachnutzen nach einem ersten Motiv und in dem danach folgenden Takt die Folie im Mehrfachnutzen mit einem anderen Druckmotiv bedruckt wird, so dass taktweise jeweils ein anderes Druckbild in den Formraum eingezogen wird und dieses Druckbild erst kurz vor dem Einzug in den Formraum von dem erfindungsgemäßen Druckwerk erstellt wird.
Es liegt auf der Hand, dass das neuartige Verfahren wesentlich schneller und genauer arbeitet als vergleichsweise die bekannten Verfahren.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
1: perspektivische Darstellung einer Folienzuführvorrichtung mit Druckwerk an einer Spritzgussmaschine
Die in 1 dargestellt Spritzgussmaschine 1 arbeitet nach dem IMD-Verfahren. Im Bereich eines noch geöffneten Formraumes 16 legen sich die Formhälften 2, 3 gegenüber.
Die linke Formhälfte 2 ist feststehend ausgebildet, während die rechte Formhälfte 3 über einen Antrieb 14 in den Pfeilrichtungen 17 bewegbar ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist auf der Folienrolle 5 eine neutrale Folie 6 als unbedruckte Folie 6a aufgewickelt, diese wird in Pfeilrichtung 7 einem Druckwerk zugeführt, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem balkenförmigen, sich bevorzugt über die gesamte Breite der Folie erstreckenden Tintenstrahldrucker 8 besteht, dem ein Trockner 9 nachgeschaltet ist.
Der Trockner 9 arbeitet mit nach unten gegen die bedruckte Seite der Folie 6b gerichteten LED-Strahlern 10, um so eine schnelle Trocknung einer bevorzugt UV-härtbaren Tinte zu erreichen.
Die bedruckte Folie 6b trägt das Druckbild 12, wobei dieses Druckbild bevorzugt als Mehrfachnutzen 13 aufgedruckt ist. Es wird in dieser Form in den Formraum 16 eingezogen und nach der präzisen Positionierung des Druckbildes 12 zu den beiden Formhälften 2, 3 wird die rechte Formhälfte in Richtung auf die linke Formhälfte bewegt, und die Form wird geschlossen und mit Kunststoff ausgespritzt.
Die Folie wird dann in Pfeilrichtung 14 auf einer unteren Wickelrolle 15 aufgewickelt.
Wichtig ist, dass bedarfsgerecht von Fall zu Fall und ohne Auswechslung der Folienrolle 5 das Druckbild erst kurz vor der Einführung der Folie 6 in den Formraum 16 hergestellt wird, so dass es nicht mehr der Verwendung und der Auswechslung von bedruckten Folienbahnen bedarf.
Damit kann die Spritzgussmaschine wesentlich schneller mit kürzeren Taktzeiten betrieben werden, denn es ist keine Auswechslung bedruckter Folienbahnen mehr notwendig.
Bezugszeichenliste

1: Spritzgussmaschine
2: Formhälfte (fest)
3: Formhälfte (beweglich)
4: Antrieb
5: Folienrolle
6: Folie
6a: unbedruckt
6b: bedruckt
7: Pfeilrichtung
8: Tintenstrahldrucker
9: Trockner
10: LED-Strahler
11: Umlenkrolle
12: Druckbild
13: Mehrfachnutzen
14: Pfeilrichtung
15: Wickelrolle
16: Formraum
17: Pfeilrichtung

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Spritzgußmaschine (1) nach dem In-Mold-Labeling-Prinzip, bei dem eine Folie (6, 6b) in den geöffneten Formraum (16) der Spritzgußmaschine (1) eingeführt wird und danach die Formhälften (2, 3) geschlossen und die Folie (6) auf den gespritzten Kunststoffartikel geschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (6, 6a, 6b) erst kurz vor dem Einzug in den Formraum (16) bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einlaufseite des Formraums (16) der Spitzgußmaschine (1) eine unbedruckte Folie (6, 6a) von einer Folienrolle (5) abgezogen wird, dass danach die unbedruckte Folie (6, 6a) von mindestens einem Drucker (8) bedruckt wird, dass nachfolgend das Druckbild (12) getrocknet und danach die bedruckte Folie (6, 6b) in den Formraum (16) eingezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (6) intermittierend bedruckt, getrocknet und danach in den Formraum (16) eingezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (6b) im Mehrfachnutzen (12) bedruckt wird.
Spritzgußmaschine (1) bei der eine bedruckte Folie (6, 6b) in den geöffneten Formraum (16) eingeführt und danach die Formhälften (2, 3) geschlossen und die bedruckte Folie (6) auf den gespritzten Kunststoffartikel geschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker zur Herstellung des Druckbildes (12) auf der Folie ein Tintenstrahl-Drucker (8) ist.
Spritzgußmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker ein Thermotransfer-Drucker ist.
Spritzgußmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner (9) als LED-UV-Trockner ausgebildet ist.
Spritzgußmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unbedruckte Folie (6, 6a) auf einer Folienrolle (5) aufgerollt ist und von dort einem oberhalb der Spritzgußmaschine (1) angeordneten Druckwerk (8, 9) zugeführt wird.
Druckwerk für eine Spitzgußmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckwerk (8, 9) oberhalb der Spitzgußmaschine (1) angeordnet ist.
Druckwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckwerk (8, 9) kurz vor dem Einlauf der zu bedruckenden Folie (6) in den Formraum (16) oberhalb der Spritzgußmaschine (1) angeordnet ist.