DE102013109858A1

DE102013109858A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen

Info

Publication number: DE102013109858A1
Application number: DE201310109858
Authority: DE
Inventors: Matthias Graf; Steffen Märtiens
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-03-12
Also published as: WO2015032992A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen, bestehend aus zumindest zwei Werkzeughälften (6), die mittels eines Antriebes (13) zueinander in eine beabstandete und eine berührende Stellung verfahrbar angeordnet sind, wobei zur Durchführung der Reinigung die Reinigungsvorrichtung (7) mit Reinigungsmitteln (2) während der beabstandeten Stellung der Werkzeughälften (6) mittels einer Stellvorrichtung (5) in einen die Reinigungsmittel (2) der Reinigungsvorrichtung (7) in Eingriff mit der Werkzeugkontur (8) zumindest einer Werkzeughälfte (6) bringende Reinigungsstellung verfahren wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Werkzeughälften zu schaffen, mit denen die Reinigung gegenüber dem Stand der Technik schneller, einfacher und/oder betriebssicherer durchgeführt werden kann und dabei weniger anlagentechnischer Aufwand in maschinen- und steuerungstechnischer Hinsicht betrieben werden muss. Die Erfindung besteht darin, dass zur Reinigung der Werkzeugkontur (8) die Reinigungsmittel (2) entlang einer Führungsbahn (1) bewegt werden, wobei die Führungsbahn (1) in Teilen oder im Wesentlichen parallel zur Werkzeugkontur (8) angeordnet ist 1467.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und eine Vorrichtung zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Halbzeuge oder Bauteile aus Kunststoff werden in der Regel mittels zweiteiliger Formwerkzeugen hergestellt. Die beiden Teile der Formwerkzeuge werden dabei als Matrizen/Patrizen-System verwendet und zueinander in eine geschlossene Stellung verbracht, wobei der in die Form eingelegte oder während der Schließstellung eingespritzte Kunststoff aushärtet und das Produkt bildet. Kunststoffe sind namentlich meist über das Herstellungsverfahren definiert, also beispielsweise als IMC (injection moulding compound), SMC (sheet moulding compound) Kunststoffteile bekannt. Ein anderes Beispiel ist das RTM (resin transfer moulding) Verfahren. Es ist üblich, nach der Herstellung des Kunststoffteiles und während der Öffnungsstellung das Werkzeug regelmäßig zu reinigen. Insbesondere ist es aber notwendig, gerade bei Anwendung eines mittels Überdruck arbeitenden Herstellungsverfahrens, bspw. des SMC-Verfahrens, die Tauchkante (dichtende Kante) respektive beim RTM-Verfahren die Dichtung des Werkzeuges, sehr genau zu reinigen, weil geringste Undichtigkeiten während der Herstellung (Unterdruck, Überdruck) das Fließverhalten des Kunststoffes verändern und somit Ausschuss produzieren. Auch ergibt sich aufgrund des hohen Pressdruckes die Möglichkeit, dass das Werkzeug, insbesondere bei filigranen Werkzeugkanten, irreparabel verformt wird. Auch können durch Produktrückstände angrenzend zum Dichtbereich durch mangelhafte Reinigung auch zu einem nachfolgenden Bauteilausschuss führen.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Reinigung der Werkzeuge bekannt geworden, wobei im Folgenden neben der Tauchkante, Abdichtung auch der Begriff Werkzeugkontur äquivalent verwendet wird, insbesondere um die zu reinigenden Bereiche anzuzeigen:
EP 0 366 986 B1 zeigt eine Vorrichtung zum Reinigen eines Formwerkzeuges von Kunststoffverarbeitungsmaschinen mit Blasdüsen oder Blasleisten, die mittels eines Reinigungswerkzeuges in den Bereich der Matrize/Patrize verfahren werden und die Tauchkante reinigen. Die Anordnung von einzelnen Blasdüsen oder anderen Reinigungsmitteln wie einzelnen Bürsten oder Schabern ist nicht für jede Geometrie geeignet und benötigt eine Vielzahl an einzelnen Vorrichtungen, Antrieben, Halterungen und dergleichen.
Insbesondere bei der Großserienproduktion von großformatigen Serienteilen, wie Kotflügeln, Motorhauben, Türen von Kraftfahrzeugen, sind derartige hochkomplexe Reinigungsmethoden nicht von Vorteil. Pneumatische Reinigung ist zwar grundsätzlich bewährt, hat aber den Nachteil, dass Blasleisten und Blasdüsen ab einer Länge von mehr als 1,5 m Umlaufmaß einen hohen pneumatischen Druck und entsprechende Verteilungsmethodik inklusive einem hohen Energiebedarf benötigen, damit an allen Stellen der Werkzeugkontur gleichmäßig viel Druck aus den Blasdüsen strömt. Blasdüsen müssen aber für eine optimale Wirkung extrem nah an das Werkzeug angefahren werden und können bei nur geringsten Vorschubfehlern seitens des Formwerkzeugantriebs oder auch der Reinigungsvorrichtung Schaden nehmen.
DE 697 09 103 T2 zeigt eine Verbesserung an einer Spritzgießmaschine mit einer integrierten Formbürsteneinheit, die quer rotierende Bürsten zum Bürsten über die Formoberflächen enthält. Eine derartige Anordnung zur Reinigung der Werkzeugformflächen ist nicht nur sehr umständlich zu handhaben, sondern auch bei großen Werkzeugen umständlich zu handhaben. Entweder wird über die ganze Breite des Werkzeuges gereinigt (großer anlagentechnischer Aufwand) oder während des Reinigungsverfahrens muss die Formbürsteneinheit entlang des Werkzeuges verfahren werden, was einen großen zeitlichen Aufwand bedingt.
EP 1 055 496 A2 zeigt ein, bei einer Kunststoffpresse nicht praktikables, Reinigungssystem für Formen, das eine mehrteilige Werkzeughälfte bedingt, da das Reinigungsmittel an dem Stempel/Stößel der Presse angeordnet ist. Auch wird hier während des Vorbeifahrens die Reinigung durchgeführt.
Die in ihrer Offenbarung sehr umfangreiche DE 42 22 274 A1 zeigt wiederum das Reinigen bei getakteten automatischen Spritzgießvorrichtungen, wobei eine Vielzahl einzelner Reinigungsbürsten mit eigenem Antrieb entsprechend der Werkzeuggeometrie angeordnet werden, um eine optimale Reinigung durchzuführen. Es soll dabei eine möglichst schnelle Reinigung aller notwendigen Bereiche und Kanten erzielt werden. Hier ergibt sich aber aufgrund der Vielzahl an eigenen Reinigungsantrieben eine Überforderung der Gesamtreinigungsvorrichtung durch hohes Gewicht und auch eine große Ausfallwahrscheinlichkeit aufgrund einer Vielzahl einzelner Antriebs- und Steuerungsvorrichtungen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Werkzeughälften zu schaffen, mit denen die Reinigung gegenüber dem Stand der Technik schneller, einfacher und/oder betriebssicherer durchgeführt werden kann und dabei weniger anlagentechnischer Aufwand in maschinen- und steuerungstechnischer Hinsicht betrieben werden muss.
Insbesondere soll es die Erfindung ermöglichen, dass die Reinigung nach Positionierung des Reinigungswerkzeuges schnell und optimal erfolgt, indem vorzugsweise an allen zu reinigenden Bereichen der Reinigungsvorgang gleichzeitig durchgeführt werden kann.
Die Lösung der Aufgabe besteht für das Verfahren nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 darin, dass zur Reinigung der Werkzeugkontur die Reinigungsmittel entlang einer Führungsbahn bewegt werden, wobei die Führungsbahn in Teilen oder im Wesentlichen parallel zur Werkzeugkontur angeordnet ist.
Dabei sollen insbesondere Werkzeugkonturen entlang den Schnittstellen bzw. an den Dichtkanten entlang gereinigt werden, die gerade bei aufwendigen dreidimensionalen Formen durchaus komplexe Geometrien beinhalten. Hierzu werden Reinigungsmittel (beispielsweise langgezogene Bürsten oder eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Bürstensegmenten) entlang einer Führungsbahn bewegt, wobei die Führungsbahn derart gestaltet ist, dass die der Werkzeugkontur folgt. Die Führungsbahn und die Reinigungsmittel werden für einen optimalen Erfolg der Reinigung aufeinander abgestimmt. Beispielsweise kann es bei engen Kurvenradien oder Knicken vorkommen, dass die Führungsbahn nicht vollständig parallel zur Werkzeugkontur verläuft, dafür aber die Reinigungsmittel selbst in ihrer Größe großzügiger ausgelegt werden, um dennoch alle zu reinigenden Werkzeugkonturen sinnvoll und erfolgreich zu erreichen.
Durch die vorzugsweise vollständige Anordnung von Reinigungsmitteln (an einer Führungsbahn) entlang einer Werkzeugkontur, können sinnvollerweise alle notwendigen Konturen gleichzeitig einem Reinigungsprozess unterworfen werden, was die Reinigungszeit deutlich verkürzt. Auch müssen nicht Robotersysteme programmiert werden um eine Werkzeugkontur mit Reinigungsmitteln nacheinander abzufahren, sondern ein Werkzeuglieferant kann für jedes Werkzeug eine entsprechend geformte Führungsbahn mit entwerfen oder mitliefern. Bei standardisierten Reinigungsmitteln wäre es sogar denkbar, diese bei Inbetriebnahme des Werkzeuges entsprechend ihrer notwendigen Länge auf die Führungsbahn aufzuschieben und somit bei den Reinigungsmitteln selbst Lagerhaltung und Anschaffungskosten zu sparen. Der notwendige Antrieb für die Reinigungsmittel ließe sich ebenfalls standardisiert einfach bei verschiedenen Führungsbahnen respektive Reinigungsvorrichtungen verwenden.
Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung besteht nach den Merkmalen der Erfindung darin, dass in der Reinigungsvorrichtung die Reinigungsmittel entlang einer Führungsbahn bewegbar angeordnet sind, wobei die Führungsbahn in Teilen oder im Wesentlichen der Werkzeugkontur einer Werkzeughälfte entspricht.
In besonders vorteilhafter Weise wäre die Führungsbahn vorzugsweise einstückig und ließe sich für das Einbringen an zumindest einem Punkt derart öffnen, dass die Reinigungsmittel einfach und schnell ausgetauscht werden können. Insbesondere wäre es von Vorteil, wenn mittels eines Weichensystems an die Führungsbahn eine Transportführungsbahn angeschlossen werden könnte und die Transportführungsbahn beispielsweise händisch zum Austausch oder zum Bestücken der Führungsbahn mit Reinigungsmitteln in Eingriff mit der Führungsbahn der Reinigungsvorrichtung gebracht werden könnte.
Die Vorrichtung ist alleinstehend zu verwenden, kann aber auch zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
In vorteilhafter Weise ist es nun möglich, eine kostengünstige und an zumindest eine Werkzeughälfte angepasste Reinigungsvorrichtung zu generieren, die aufgrund eines leichten Aufbaus gering zu bewegende Massen aufweist. Durch die Anordnung einer an die Werkzeugkontur angepassten Führungsschiene, an denen die Reinigungsmittel, vorzugsweise Bürsten mit Borsten, Schaber, Schleifmittel oder dergleichen entlanglaufen, ist gewährleistet, dass bei Anlaufen des Antriebes der Reinigungsmittel im Wesentlichen alle notwendigen Bereiche der Werkzeugkontur gleichzeitig gereinigt werden. Damit hat es gegenüber verfahrbaren Systemen, die Reinigungsvorrichtungen wie Einzelbürsten oder Blasdüsen zur Reinigung an die Werkzeughälften heranfahren, einen Vorteil, da diese eine Vielzahl an Antriebsvorrichtungen für die Einzelbürsten benötigen, die wiederum die Gesamtmasse der Reinigungsvorrichtung deutlich erhöhen, alle speziell angesteuert werden müssen und auch eine deutlich höhere Ausfallwahrscheinlichkeit durch eine Vielzahl an Steuerungs- und Manipuliermitteln aufweisen. Blasdüsen benötigen für eine große Kontur von mehr als einem Meter Umlaufmaß (Tauchkantenkonturlänge respektive Werkzeugkontur) starken pneumatischen Druck, um alle Bereiche mit dem notwendigen Druck beaufschlagen zu können und entsprechend massive Druckverteilungsleitungen. Auch ist eine rein pneumatische Reinigungslösung immer im Nachteil gegenüber einer mechanischen reibungsbasierenden Reinigungslösung, da zum Ablösen der verbleibenden Restteile der Formteile durchaus große adhäsive Kräfte überwunden werden müssen.
Die Erfindung versteht unter der zu reinigenden Werkzeugkontur nicht nur die Tauchkante respektive deren Geometrie, sondern auch die Oberfläche des Werkzeuges, zugehörige Dichtungen oder dergleichen. Die vorliegende Erfindung schließt im Übrigen nicht aus, dass die durch die Reinigungsvorrichtung gelösten Teilchen (Abfall) nach dem Ablösen pneumatisch (blasen/saugen) aus dem Werkzeug respektive der Werkzeuggeometrie entfernt werden können oder müssen.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung können die Reinigungsmittel entlang einer umlaufenden oder abgeschlossenen Führungsbahn bewegt werden. Dabei versteht die Erfindung unter einer umlaufenden Führungsbahn eine Führungsbahn, die zumindest teilweise an die Kontur der Werkzeugkontur angepasst ist und mit zumindest einem Radius dieser folgt. Im Gegensatz hierzu stehen bekannte lineare Bürsten, die üblicherweise einer Geraden Folgen und hin und her bewegt werden oder Rotationsbürsten, die im Wesentlichen rotieren und deren Rotationsachse verändert respektive verfahren wird. Die vorliegenden Reinigungsmittel werden demnach auch entlang einer abgeschlossenen Führungsbahn bewegt, wobei die Führungsbahn hierzu zumindest einem Radius der Werkzeugkontur folgen sollte.
Bei komplexen Werkzeugkonturen kann es notwendig sein mehrere verschiedene Führungsbahnen mit unter Umständen notwendigen unterschiedlichen Reinigungsmitteln je Führungsbahn anzuordnen. Dies schließt nicht aus, dass eine Teilführungsbahn die Reinigungsmittel im Rücklauf von der Werkzeugkontur respektive der Reinigungsebene abheben lässt und weiter entfernt von der Werkzeugkontur zurückführt, bis diese wieder aufgrund der abgeschlossenen Führungsbahn wieder in Eingriff gebracht wird. Dies entspricht zwar einem Umlauf, aber Teile des Umlaufes sind dabei als Rücklauf ausgebildet und weisen keine Reinigungswirkung auf. Insbesondere kann es aber notwendig sein Teilführungsbahnen zu verwenden, wenn Knicke oder sehr enge Radien an der Werkzeugkontur vorgesehen sind. Somit kann es bei Teilführungsbahnen durchaus möglich sein, dass diese Art von Rücklauf notwendig ist. Je nach Geometrie oder Werkzeugkonturen ist es denkbar, dass aber der Rücklauf wiederum im Eingriff mit der zweiten Werkzeughälfte wäre und somit insbesondere bei einer Reinigungsstellung zwischen zwei Werkzeughälften und eventuell der Verwendung von Teilführungsbahnen der Rücklauf, gekennzeichnet durch das Verlassen der Reinigungseben eines Werkzeuges zur Reinigung der zweiten Werkzeughälfte verwendet wird, in dem die Reinigungsmittel in die zweite Reinigungsebene der anderen Werkzeughälfte eintauchen.
Grundsätzlich sollen es die Führungsbahnen ermöglichen, alle wesentlichen Bereiche einer umlaufenden Kontur des Werkzeuges einheitlich, insbesondere mit äquivalenter Reinigungswirkung und gleichzeitig zu reinigen, in dem vorzugsweise (bei einfachen) Konturen der Umfang des Werkzeuges respektive die Dicht- oder Tauchkanten mittels der Führungsbahn nachgebildet werden und die Reinigungsmittel entsprechend entlang der Konturen, also vorzugsweise umlaufend, geführt werden.
Unabhängig von der Anordnung und Ausbildung der Führungsbahnen ist es möglich, dass die Reinigungsmittel während der Reinigung oder abhängig von vorgegebenen Reinigungszyklen ihre Bewegungsrichtung entlang der Führungsbahn ändern. Dies kann zum einen zur Selbstreinigung oder zur Verlängerung der Standzeit geschehen oder auch um den Reinigungseffekt zu verstärken und kann natürlich auch abhängig von den Reinigungsmitteln selbst sein.
Dementsprechend ist es auch denkbar, dass die Reinigungsstellung selbst während des Reinigungsvorganges verändert wird, um den Reinigungseffekt zu verstärkten oder auszuweiten. Insbesondere würde dabei entweder die Führungsbahn in ihrem Abstand zum Werkzeug verändert oder das Reinigungswerkzeug selbst.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Reinigungsstellung selbst bei jedem Reinigungsvorgang adaptiert oder variiert wird. So kann es vorgesehen sein, dass die Reinigungsstellung in Richtung des Werkzeuges oder entlang einer oder mehrerer Achsen oder Ebenen in positiver und/oder negativer Richtung während eines Reinigungsvorganges oder bei nacheinander abfolgenden Reinigungsvorgängen verändert wird.
Damit in Verbindung oder auch als eigene vorteilhafte Ausgestaltung können die Werkzeughälften und die Reinigungsvorrichtung in der Reinigungsstellung derart beabstandet zueinander angeordnet werden, dass die Reinigungsmittel der Reinigungsvorrichtung die Werkzeugkonturen beider Werkzeughälften gleichzeitig reinigen. Dies kann insbesondere auch bei mehreren Werkzeughälften oder Werkzeugkonturen mit Hinterschneidungen denkbar sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Reinigungsvorrichtung außerhalb der Reinigungsstellung einen Vorformling und/oder andere Materialien zur Übergabe an zumindest eine Werkzeughälfte aufnehmen. Insbesondere um diese in der Reinigungsstellung oder einer nachfolgenden Übergabestellung an die eine oder andere Werkzeughälfte zu transferieren.
Auch können beide Werkzeughälften nacheinander mit der Reinigungsvorrichtung gereinigt werden, wobei die erste gereinigte Werkzeughälfte während der Reinigung der zweiten Werkzeughälfte mit einem zur Herstellung des Formteils dienenden Vorformling befüllt werden könnte, wobei es gerade in der Abfolge der Reinigung und der Übergabe unzählige Varianten und Möglichkeiten gibt. Neben diesen genannten Möglichkeiten wäre es auch denkbar, dass die Reinigungsvorrichtung Lösungsmittel vor der Reinigung an die Werkzeugkontur respektive an eine Werkzeughälfte abgibt, um die Reinigungswirkung zu verbessern oder nach der Reinigung Trennmittel für den nächsten Umformprozess aufsprüht oder aufträgt. Somit ist ebenso alternativ möglich, dass gleichzeitig oder nach der Reinigung einer Werkzeughälfte ein Vorformling und/oder andere Materialien in die gereinigte und/oder in die andere Werkzeughälfte eingelegt werden.
Hinsichtlich der Reinigungsmittel der Reinigungsvorrichtung kann es regelmäßig oder in vorgegebenen zeitlichen oder mengenmäßiger Zyklen notwendig sein, diese außerhalb der Reinigungsstellung zu reinigen. Hierzu kann in der Warteposition eine eigene Reinigungsvorrichtung für die Reinigungsmittel vorgesehen sein und/oder die Reinigungsmittel werden in oder außerhalb der Reinigungsstellung über einen Abstreifer geführt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abfälle aus dem Reinigungsvorgang mittels einer Auffangwanne in Fallrichtung des Abfalls aufgenommen werden und/oder es kann eine pneumatische Blas-/Saugvorrichtung zur Endreinigung des Werkzeuges vorgesehen sein und Verwendung finden. Dies wird ebenfalls in Abhängigkeit von der Art der anfallenden Abfälle und zu reinigenden Materialien bestimmt und eingesetzt.
Neben diesen insbesondere verfahrenstechnischen aber auch die Vorrichtung betreffenden Besonderheiten können die nachfolgenden sinnvollen Ausgestaltungen in Kombination oder alleinstehend verwirklicht werden.
Je nach Art und Wirkung der vorzunehmenden Reinigung kann es sinnvoll sein, die Reinigungsmittel im Wesentlichen in gleicher Länge wie die Führungsbahn und/oder die Werkzeugkontur anzuordnen. Bei bestimmten Werkzeugkonturen kann es, beispielsweise bei einem Halbkreis oder einem dreiviertel Oval möglich sein, die Führungsbahn über die Werkzeugkontur hinaus an den Enden zu verlängern, wobei aber nicht unbedingt eine geschlossene oder umlaufende Führungsbahn notwendig ist (geschlossener Kreis/Oval), sondern die Verlängerung dazu benutzt wird, um die Reinigungsmittel daran zu verfahren. Um diese dann verfahren zu können, muss die Führungsbahn länger sein, als die Reinigungsmittel. Dies trifft insbesondere dann bei Teilführungsbahnen zu.
Grundsätzlich lassen sich die Führungsbahnen und/oder die Reinigungsmittel mehrteilig und/oder austauschbar ausführen, um die Wartung oder den Austausch einfacher zu gestalten.
Insbesondere hinsichtlich der Reinigungsmittel kann es sinnvoll sein welche zu verwenden, die zum gleichzeitigen oder abfolgenden Eingriff in zumindest zwei Werkzeugkonturen zweier Werkzeughälften geeignet sind. Hierzu ist besonders bevorzugt, wenn die Reinigungsvorrichtung in der Reinigungsposition beide Werkzeuge gleichzeitig reinigen kann. Dazu ist es aber in der Regel notwendig, dass die Werkzeuge nach Positionierung der Reinigungsvorrichtung in der Reinigungsstellung wieder etwas näher zueinander verfahren werden.
Natürlich kann aber auch die Reinigungsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass beispielsweise zwei Führungsbahnen getrennt für jede Werkzeughälfte an einer oder zwei Reinigungsvorrichtungen vorgesehen sind und diese (bei zweien) gleichzeitig in Reinigungsposition verfahren werden oder dass die Führungsbahnen (bei einer Reinigungsvorrichtung) in der Reinigungsposition in Richtung der entsprechenden Werkzeughälften ausgefahren werden, ohne dass die Antriebe für die Werkzeughälften aktiviert werden müssen. Dies mag insbesondere bei mechanischen Pressen sinnvoll sein, die in der Regel nicht für sequentielle Kurzhübe ausgelegt sind, sondern immer einen vollständigen Umlauf fahren müssen.
Bevorzugt kann es auch vorgesehen sein, dass an der Reinigungsvorrichtung Mittel zur Reinigung der Reinigungsmittel angeordnet sind und/oder die Stellvorrichtung geeignet ist, die Reinigungsmittel mit Mitteln zur Reinigung der Reinigungsmittel, insbesondere außerhalb der Reinigungsstellung, zusammen zu bringen. Derartige Mittel können insbesondere abstreifende Mittel oder absaugende Mittel sein. Insbesondere kann je Führungsbahn respektive je Teilführungsbahn eine Absaugvorrichtung vorgesehen sein, die während oder nach der Reinigung die Reinigungsmittel säubert.
Auch ist es von Vorteil, wenn an der Reinigungsvorrichtung Übergabemittel für einen Vorformling und/oder andere Materialien an zumindest eine Werkzeughälfte angeordnet sind.
Zur Entsorgung der durch die Reinigung entstehenden Abfälle kann eine Auffangwanne in Fallrichtung des Abfalls und/oder eine pneumatische Blas-/Saugvorrichtung zur Endreinigung zumindest einer Werkzeughälfte angeordnet sein.
Auch ist denkbar, dass entlang der Führungsbahn eine Auffangschiene für den Abfall und/oder eine Absaugvorrichtung entlang der Führungsbahn für den Abfall angeordnet ist. Dabei ist von Vorteil, dass der Abfall direkt an der Stelle, an der er durch die Reinigung entsteht, auch schon aufgefangen und insbesondere bei einer Absaugung sofort gesichert werden kann und später bei der Manipulierung der Reinigungsvorrichtung nicht versehentlich verloren geht.
In Verbindung mit einer besseren Reinigung oder auch mit der einfacheren Entsorgung des Abfalles kann entlang der Führungsbahn zumindest eine Vorrichtung zur Benetzung der Reinigungsmittel mit einer Flüssigkeit angeordnet sein, wobei die Flüssigkeit entweder die Reinigung der Werkzeugkontur, die Reinigung der Reinigungsmittel und/oder den Abtransport des Abfalles unterstützt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können an der Reinigungsvorrichtung auch noch Mittel zur Entnahme eines verpressten Formteils aus einer Werkzeughälfte angeordnet sein. Wahrscheinlich wird diese Mittel zur Entnahme nicht nur geeignet sein, das Formteil ordentlich zu manipulieren, sondern auch dazu geeignet es außerhalb des Werkzeuges respektive außerhalb der Reinigungsposition gezielt abzulegen. Somit ist es verfahrenstechnisch möglich in Verbindung mit der Reinigung ein fertiges Formteil aus der Presse zu entnehmen und/oder auch einen weiteren Vorformling in eine Werkzeughälfte einzulegen.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor. Die folgenden Darstellungen sind nicht direkt als Einzelfalllösungen anzusehen, sondern enthalten in Teilen auch allgemeine Hinweise und Aufgabenlösungen.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer waagrecht angeordneten oberen Werkzeughälfte in einer nicht dargestellten Formpresse mit darunter angeordneter Reinigungsvorrichtung und beispielhafter dreidimensionaler Führungsbahn entlang der Werkzeugkontur,
2

a) die Reinigungsvorrichtung in einer Formpresse zwischen zwei vertikal angeordneten Werkzeughälften in Seitenansicht und
b) ein Schnitt durch die Reinigungsvorrichtung mit beispielhafter Fixierung eines Vorformlings innerhalb der Werkzeugkontur während der Reinigungsarbeiten und kurz vor Übergabe des Vorformlings nach 2a),

3 einen Schnitt durch eine beispielhafte Führungsschiene für einfache Belastungen,
4 einen Schnitt durch eine beispielhafte Führungsschiene für hohe Belastungen,
5 einen seitlichen Abschnitt zweier Werkzeughälften mit einer dazwischen angeordneten Reinigungsvorrichtung in Reinigungsposition zur gleichzeitigen Reinigung beider Werkzeughälften im Schnitt,
6 eine beispielhafte Darstellung einer Führungskette als Reinigungsmittel entlang der Bewegungsrichtung und
7 einen Schnitt quer zur Bewegungsrichtung eines Reinigungsmittels und der zugehörigen Führungsbahn.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer waagrecht angeordneten oberen Werkzeughälfte 6 in einer in dieser Abbildung nicht dargestellten Formpresse 9 mit darunter angeordneter Reinigungsvorrichtung 7 und beispielhafter dreidimensionaler Führungsbahn 1 entlang der Werkzeugkontur 8. Diese Werkzeugkontur 8 ist beispielhaft umlaufend und endlos ausgeführt und zeigt besonders die vorteilhaften Merkmale der Erfindung, da durch Bewegung der Reinigungsmittel 2 entlang der Führungsbahn 1 durch den Antrieb 3 alle notwendigen Bereiche der Werkzeughälfte 6 gleichzeitig gereinigt werden können. Die Stellvorrichtung 5 bewegt hierzu die Reinigungsvorrichtung 7 in die Reinigungsstellung, die sich dadurch definiert, dass die Reinigungsmittel 2 in Kontakt mit den zu reinigenden Bereichen der Werkzeughälfte 6 sind. Je nach Ausgestaltung der Reinigungsmittel 2 oder der Werkzeugkontur kann es sein, dass die Reinigungsvorrichtung 7 während der Reinigung in oder entgegen der Werkzeughälfte 6 verfahren werden sollte. Bei einer oben liegenden Werkzeughälfte 6 ist es von Vorteil, wenn direkt unterhalb der Reinigungsvorrichtung 7 eine Auffangwanne 4 angeordnet ist, die den Abfall aus der Reinigung direkt auffängt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Reinigung vorzugsweise immer nur in einer Bewegungsrichtung 10 durchgeführt, wobei diese auch alternierend, vibrierend, mit unterschiedlichen Beschleunigungsgradienten oder dergleichen durchgeführt werden kann.
2a zeigt die Reinigungsvorrichtung 7 in einer Formpresse 9 zwischen zwei vertikal angeordneten Werkzeughälften 6 in Seitenansicht und in 2b einen Schnitt durch die Reinigungsvorrichtung 7 mit beispielhafter Fixierung eines Vorformlings 12 innerhalb der Reinigungsvorrichtung 7 respektive der Werkzeugkontur 8 während der Reinigungsarbeiten und kurz vor Übergabe des Vorformlings 12. In dieser, gegenüber der vorherigen Figur etwas einfacher ausgeführten, Werkzeugkontur 8 der Werkzeughälften 6 soll die Reinigung gleichzeitig in beiden Werkzeughälften 6 stattfinden. Alternativ könnte erst die eine und dann die andere Werkzeughälfte 6 gereinigt werden, in dem die Borsten 11 der Reinigungsvorrichtung 7 durch die in dieser Figur aufgrund der notwendigen Übersichtlichkeit nicht dargestellten Stellvorrichtung 5 erst mit der einen Werkzeughälfte 6 und dann mit der anderen Werkzeughälfte 6 in Kontakt gebracht werden. Alternativ können natürlich auch die Antriebe 13 der Werkzeughälften 6 diese in Richtung der in Reinigungsposition stehenden Reinigungsvorrichtung 7 verfahren, um eine gleichzeitige Reinigung zu gewährleisten, wenn der Antrieb 3 die Reinigungsmittel 2 entlang der Führungsbahn 1 antreibt.
Bei den Vorformlingen 12, die in die Werkzeughälften 6 eingelegt werden, kann es sich um dreidimensional vorgeformte Glasfaser-Matten für das RTM-Verfahren handeln oder um für die Verpressung geeignete Kunststoffmassen mit oder ohne Verstärkungseinlagen. Diese Vorformlinge 12 werden dabei mittels Haltemitteln 15 in der Reinigungsvorrichtung gehalten und nach, vor oder während des Reinigungsvorganges an eine Werkzeughälfte 6 übergeben oder dort abgelegt. Dies muss in diesem Zusammenhang nicht unbedingt mit einer zweiseitigen Reinigungsvorrichtung 7 wie dargestellt durchgeführt werden.
In den nachfolgenden 3 bis 7 sind verschiedene Ausgestaltungsformen der Reinigungsvorrichtung hinsichtlich der Führungsbahn 1 und der Reinigungsmittel 2 dargestellt. In 3 ist beispielsweise eine Führungsbahn 1 dargestellt, die insbesondere für eine hängende Ausführungsform geeignet ist, wobei hier die Gewichtskraft ausreichend sein sollte, um die Reinigung durchzuführen. Diese einfache Ausgestaltung ist daher eher für einfache Werkzeugkonturen 8 geeignet.
In 4 ist eine aufwendige Konstruktion für eine Führungsbahn 1 und die zugehörigen Reinigungsmittel 2 dargestellt, die hier wiederum als Borsten 11 ausgeführt sein können. Daneben ist es auch für alle anderen Ausführungsbeispiele denkbar, Schleifmittel 16 oder schabende Elemente an den Reinigungsmitteln 2 anzuordnen, je nachdem was die Aufgabe der Reinigung erfordert. Die nicht näher spezifizierte Aufhängung der Führungsbahn 1 erlaubt es nun die Führungsbahn 1 entlang ihrer Erstreckung in jede mögliche Richtung zu verändern und sogar „zu verbiegen”, in dem die Aufhängung entsprechend auswandert und somit es ermöglicht, die Führungsbahn entlang ihrer axialen Erstreckung zu drehen. Für den Fachmann ergeben sich hierzu unzählige Möglichkeiten der geometrischen Verwirklichung und Ausgestaltung. Auch müssen die Reinigungsmittel 2 respektive die Borsten 11 nicht wie dargestellt ausgeführt sein, sondern können zum Beispiel am ganzen Umfang des Reinigungsmittels 2 angeordnet sein oder auch unterschiedlicher Natur sein. Auch können sich unterschiedliche Reinigungsmittel 2 respektive Borsten 11, Schaber, Reibmittel oder dergleichen entlang der Erstreckung des Reinigungsmittels 2 und somit entlang der Führungsbahn 1 abwechseln. Somit könnte verwirklicht werden, dass die gleiche Stelle einer Werkzeugkontur 8 abwechselnd mit einer Borste, einem Schleif- oder Reibmittel und einem Schaber in Kontakt kommt. Die vorliegende Ausführungsform ist insbesondere dazu geeignet, hohe Reinigungskräfte an eine komplexe Geometrie zu übertragen.
5 zeigt nochmals eine doppeltwirkende Reinigungsvorrichtung zur gleichzeitigen Reinigung zweier Werkzeughälften 6 mit nur einer Führungsbahn 1 und daran verfahrbar angeordneten Reinigungsmitteln 2. Beispielhaft ist dabei auch ausgeführt, dass die Reinigungsmittel 2 selbst, wie für die obere Werkzeughälfte 6 dargestellt, in einem separaten Ausführungsbeispiel an die Geometrie des Werkzeuges respektive der Werkzeugkontur 8 angepasst werden können.
6 zeigt in Seitenansicht die Möglichkeit eine Kette 14 als Reinigungsmittel 2 vorzusehen, die in einer Führungsbahn 1 geführt wird, um einer komplexen Geometrie folgen zu können.
7 zeigt zum besseren Verständnis nochmal einen Schnitt durch eine anders geartete Führungskette als Reinigungsmittel 2 in einer gleichwertigen Führungsbahn 1.
Bezugszeichenliste

1: Führungsbahn
2: Reinigungsmittel
3: Antrieb für 2
4: Auffangwanne
5: Stellvorrichtung für 7
6: Werkzeughälfte
7: Reinigungsvorrichtung
8: Werkzeugkontur
9: Formpresse
10: Bewegungsrichtung
11: Borsten
12: Vorformling
13: Antrieb für 9
14: Kette
15: Haltemittel für 2
16: Schleifmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

EP 0366986 B1 [0003]
DE 69709103 T2 [0005]
EP 1055496 A2 [0006]
DE 4222274 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen, bestehend aus zumindest zwei Werkzeughälften (6), die mittels eines Antriebes (13) zueinander in eine beabstandete und eine berührende Stellung verfahrbar angeordnet sind, wobei zur Durchführung der Reinigung die Reinigungsvorrichtung (7) mit Reinigungsmitteln (2) während der beabstandeten Stellung der Werkzeughälften (6) mittels einer Stellvorrichtung (5) in einen die Reinigungsmittel (2) der Reinigungsvorrichtung (7) in Eingriff mit der Werkzeugkontur (8) zumindest einer Werkzeughälfte (6) bringende Reinigungsstellung verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Werkzeugkontur (8) die Reinigungsmittel (2) entlang einer Führungsbahn (1) bewegt werden, wobei die Führungsbahn (1) in Teilen oder im Wesentlichen parallel zur Werkzeugkontur (8) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittel (2) entlang einer umlaufenden oder abgeschlossenen Führungsbahn (1) bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittel (2) während der Reinigung oder abhängig vorgegebener Reinigungszyklen ihre Bewegungsrichtung (10) entlang der Führungsbahn (1) ändern.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeughälften (6) und die Reinigungsvorrichtung (7) in der Reinigungsstellung derart beabstandet zueinander angeordnet werden, dass die Reinigungsmittel (2) der Reinigungsvorrichtung (7) die Werkzeugkonturen (8) beider Werkzeughälften (6) gleichzeitig reinigen.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (7) außerhalb der Reinigungsstellung einen Vorformling (12) und/oder andere Materialien zur Übergabe an zumindest eine Werkzeughälfte (6) aufnimmt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig oder nach der Reinigung einer Werkzeughälfte (6) ein Vorformling (12) und/oder andere Materialien in die gereinigte und/oder in die andere Werkzeughälfte (6) eingelegt wird oder ein fertiges Formteil aus einer Werkzeughälfte entnommen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittel (2) der Reinigungsvorrichtung (7) während der Reinigung oder außerhalb der Reinigungsstellung gereinigt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfälle aus dem Reinigungsvorgang mittels einer Auffangwanne (4) in Fallrichtung des Abfalls aufgenommen werden und/oder eine pneumatische Blas-/Saugvorrichtung zur Endreinigung des Werkzeuges verwendet wird.
Vorrichtung zur Reinigung eines Werkzeuges im Zuge der Herstellung von Formteilen, umfassend zumindest zwei Werkzeughälften (6), die mittels eines Antriebes (13) zueinander in eine beabstandete und eine berührende Stellung verfahrbar angeordnet sind, wobei zur Durchführung der Reinigung die Reinigungsvorrichtung (7) während der beabstandeten Stellung der Werkzeughälften (6) mittels einer Stellvorrichtung (5) in einen vorgegebenen Abstand zumindest einer Werkzeughälfte (6) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reinigungsvorrichtung (7) die Reinigungsmittel (2) entlang einer Führungsbahn (1) bewegbar angeordnet sind, wobei die Führungsbahn (1) in Teilen oder im Wesentlichen der Werkzeugkontur (8) einer Werkzeughälfte (6) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittel (2) entlang einer zumindest teilweise umlaufenden und/oder geschlossenen Führungsbahn (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittel (2) im Wesentlichen in gleicher Länge wie die Führungsbahn (1) und/oder die Werkzeugkontur (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (1) und/oder die Reinigungsmittel (2) mehrteilig und/oder austauschbar ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Reinigungsmittel (2) angeordnet sind, die zum gleichzeitigen oder abfolgenden Eingriff in zumindest zwei Werkzeugkonturen (8) zweier Werkzeughälften (6) geeignet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reinigungsvorrichtung (7) Mittel zur Reinigung der Reinigungsmittel (2) angeordnet sind und/oder die Stellvorrichtung (5) geeignet ist, die Reinigungsmittel (2) mit Mitteln zur Reinigung der Reinigungsmittel (2), insbesondere außerhalb der Reinigungsstellung, zusammen zu bringen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reinigungsvorrichtung (7) Übergabemittel (15) für einen Vorformling (12) und/oder andere Materialien an zumindest eine Werkzeughälfte (6) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auffangwanne (4) in Fallrichtung des Abfalls und/oder eine pneumatische Blas-/Saugvorrichtung zur Endreinigung zumindest einer Werkzeughälfte (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Führungsbahn (1) eine Auffangschiene für den Abfall und/oder eine Absaugvorrichtung entlang der Führungsbahn (1) für den Abfall angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Führungsbahn (1) zumindest eine Vorrichtung zur Benetzung der Reinigungsmittel (2) mit einer Flüssigkeit angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reinigungsvorrichtung (7) Mittel zur Entnahme eines verpressten Formteils angeordnet sind.