DE102013216008A1

DE102013216008A1 - Spritzgießmaschine für mehrere Spritzgießvorgänge

Info

Publication number: DE102013216008A1
Application number: DE201310216008
Authority: DE
Inventors: Alexander Gehring
Original assignee: Otto Maenner Innovation GmbH
Current assignee: Otto Maenner Innovation GmbH
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2015-02-19
Also published as: US20150048545A1; US9802345B2

Abstract

Spritzgießmaschine zum Herstellen von Formteilen mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Einspritzeinheit mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse entlang einer ersten Achse aus der Kammer in eine Kavität eines Formwerkzeugs zu fördern, wobei das Formwerkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil aufweist und die Kavität wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil angeordnet ist. Das wenigstens eine erste Werkzeugteil ist getrennt von dem zweiten und dritten Werkzeugteil entlang einer dritten Achse bewegbar, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Formteilen mit wenigstens einer ersten Einspritzeinheit zum Einbringen von Schmelze in eine Kavität eines ersten Formwerkzeugs und mit einer zweiten Einspritzeinheit zum Einbringen von Schmelze in eine Kavität eines zweiten Formwerkzeugs.
Viele Kunststoffspritzgussteile bestehen aus mehr als einem Material und werden in mehreren zeitlich nacheinander angeordneten Spritzgießvorgängen hergestellt. Gerade bei kleinen Formteilen stellt dies aufgrund der engen zeitlichen Abfolge verschiedener Gießvorgänge sowie geringer Maßtoleranzen hohe Anforderungen an den Aufbau einer Spritzgießmaschine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießmaschine mit verbessertem Aufbau vorzuschlagen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Formteilen vorgeschlagen, mit wenigstens einer ersten Einspritzeinheit mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse entlang einer ersten Achse aus der Kammer in eine erste Kavität eines ersten Formwerkzeugs zu fördern, wobei das erste Formwerkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil aufweist, wobei das zweite Werkzeugteil wenigstens einen Angießkanal aufweist und die erste Kavität wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil angeordnet ist. Die Spritzgießmaschine weist wenigstens eine zweite Einspritzeinheit auf, mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse entlang einer zweiten Achse aus der Kammer in eine zweite Kavität eines zweiten Formwerkzeugs zu fördern, wobei das zweite Formwerkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein drittes Werkzeugteil aufweist. Das dritte Werkzeugteil weist wenigstens einen Angießkanal auf und die zweite Kavität wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil angeordnet. Das dritte Werkzeugteil ist zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs entlang einer zweiten Achse verschiebbar.
Das zweite Werkzeugteil ist an einer ersten Werkzeugplatte angeordnet, welche wenigstens einen Kanal aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal mit der ersten Einspritzeinheit verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die erste Kavität einzubringen. Das dritte Werkzeugteil ist an einer zweiten Werkzeugplatte angeordnet, welche wenigstens einen Kanal aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal mit der zweiten Einspritzeinheit verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die zweite Kavität einzubringen. Das wenigstens eine erste Werkzeugteil ist getrennt von dem zweiten und dritten Werkzeugteil entlang einer dritten Achse bewegbar, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten und zur zweiten Achse angeordnet ist.
Bei der vorgeschlagenen Gestaltung bildet also das erste Werkzeugteil mit dem zweiten Werkzeugteil ein erstes Formwerkzeug und mit einem dritten Werkzeugteil ein zweites Formwerkzeug aus. In den Formwerkzeugen ist vorzugsweise jeweils eine unterschiedliche Kavität ausgebildet. Dies ergibt sich daraus, dass im ersten Werkzeugteil bevorzugt nach jedem Spritzgießvorgang ein Formteil verbleibt, welches die Kavität begrenzt, andererseits sind bei bevorzugten Ausführungsformen des ersten Werkzeugteils bewegliche Formelemente, so genannte Schieber angeordnet, welche zum Ändern der Kavität dienen. Ebenso ist es auch möglich, dass wenigstens ein weiterer Teil der Kavität in wenigstens einem weiteren Werkzeugteil angeordnet ist.
Die vorgeschlagene Spritzgießmaschine ermöglicht ein Transportieren eines ersten Werkzeugteils von einer zu wenigstens einer weiteren Einspritzeinrichtung, wo das erste Werkzeugteil mit mindestens einem weiteren Werkzeugteil ein Formwerkzeug mit einer unterschiedlichen Kavität ausbildet, in welche plastifizierte Formmasse aus der Kammer der jeweiligen Einspritzeinrichtung eingebracht werden kann. Hierbei ist es natürlich möglich, dass mehrere Einspritzeinrichtungen plastifizierte Formmasse aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien in die Kavität einbringen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die vorgeschlagene Spritzgießmaschine wenigstens eine dritte Einspritzeinheit mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben auf, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse entlang einer vierten Achse aus der Kammer in eine dritte Kavität eines dritten Formwerkzeugs zu fördern, wobei das dritte Formwerkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein viertes Werkzeugteil aufweist, wobei das vierte Werkzeugteil wenigstens einen Angießkanal aufweist und die dritte Kavität wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil angeordnet ist. Das vierte Werkzeugteil ist dabei an einer dritten Werkzeugplatte angeordnet, welche wenigstens einen Kanal aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal mit der dritten Einspritzeinheit verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die dritte Kavität einzubringen.
Die vorgeschlagene Spritzgießmaschine weist damit wenigstens eine weitere Einspritzeinrichtung auf, an der das erste Werkzeugteil mit mindestens einem weiteren Werkzeugteil ein Formwerkzeug mit einer unterschiedlichen Kavität ausbildet, in welche plastifizierte Formmasse aus der Kammer der dritten Einspritzeinrichtung eingebracht werden kann. Auch hier ist von der vierten Einspritzeinrichtung plastifizierte Formmasse aus dem gleichen oder unterschiedlichen Material wie an der ersten und zweiten Einspritzeinrichtung in die Kavität einbringbar.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ist die vierte Achse im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zur ersten Achse und im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Achse angeordnet. Bei einer Ausführungsform, bei welcher das erste Werkzeugteil entlang einer horizontalen Achse zwischen den Einspritzeinrichtungen bewegt wird, können diese – bzw. deren Kolben – folglich horizontal und rechtwinklig zur Bewegungsachse des ersten Werkzeugteils oder auch vertikal und rechtwinklig hierzu angeordnet sein.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ist das erste Werkzeugteil nach einem ersten Einspritzvorgang an der ersten Einspritzeinheit mit einem ersten Formteil entlang der dritten Achse zu wenigstens einem weiteren Einspritzvorgang an einer weiteren Einspritzeinheit bewegbar. Damit können mehrere aufeinander folgende Einspritzvorgänge am ersten Werkzeugteil vorgenommen werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ist das zweite Werkzeugteil zum Öffnen und Schließen des ersten Formwerkzeugs entlang der ersten Achse verschiebbar, und/oder dass das dritte Werkzeugteil zum Öffnen und Schließen des zweiten Formwerkzeugs entlang der zweiten Achse verschiebbar. Durch die Anordnung der Schließeinheit an der Werkzeugplatte, an welcher ein Werkzeugteil befestigt ist, das nicht entlang der dritten Achse zwischen den Formwerkzeugen bewegbar ist, wird eine vereinfachte Positionierung der Werkzeugteile eines Formwerkzeugs ermöglicht: Das erste Werkzeugteil ist entlang der dritten Achse zu positionieren und das zweite bzw. dritte, vierte etc. Werkzeugteil ist entlang der ersten oder zweiten Achse zu positionieren.
Sofern die Spritzgießmaschine eine dritte Einspritzeinheit aufweist, ist das vierte Werkzeugteil zum Öffnen und Schließen des dritten Formwerkzeugs vorzugsweise entlang der vierten Achse verschiebbar, welche im Wesentlichen senkrecht zu der dritten Achse angeordnet ist. Auch diese Anordnung der Schließeinheit vereinfacht die Positionierung der Werkzeugteile des dritten Formwerkzeugs: Das erste Werkzeugteil ist lediglich entlang der dritten Achse zu positionieren und das vierte Werkzeugteil ist entlang der vierten Achse zu positionieren. Die Spritzgießmaschine kann also beliebig viele Einspritzeinheiten aufweisen, ohne dass dadurch die Positionierung der Werkzeugteile erschwert ist.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ist das erste Werkzeugteil nach dem ersten Einspritzvorgang an der ersten Einspritzeinheit mit einem ersten Formteil vorzugsweise entlang der dritten Achse zu einer Kühlstation bewegbar. An der Kühlstation wird der Erstarrungsvorgang der Schmelze im ersten Formteil beschleunigt. Vorzugsweise ist das erste Werkzeugteil nach dem dort erfolgten Kühlvorgang zu wenigstens einem weiteren Einspritzvorgang an einer weiteren Einspritzeinheit bewegbar.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ist die zweite Kavität des zweiten Formwerkzeugs unabhängig von der ersten Kavität des ersten Formwerkzeugs in dem Sinne, dass darin – zumindest im Wesentlichen – voneinander unabhängige Formteile hergestellt werden. So ist es möglich, an einer ersten Einspritzeinheit plastifizierte Formmasse in die erste Kavität einzubringen und an einer weiteren Einspritzeinheit plastifizierte Formmasse in die zweite Kavität einzubringen.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine wird die zweite Kavität des zweiten Formwerkzeugs wenigstens teilweise durch ein erstes Formteil begrenzt, welches durch den Einspritzvorgang im ersten Formwerkzeug geformt wurde. Nachdem bei einem ersten Einspritzvorgang Schmelze in eine erste Kavität eingebracht wurde, erstarrt diese im ersten Formwerkzeug und wird als Formelement im ersten Werkzeugteil vorzugsweise zu einer zweiten Einspritzeinheit bewegt. Dort bildet das erste Werkzeugteil mit dem dort angeordneten mindestens einem weiteren Werkzeugteil ein weiteres Formwerkzeug, welches nach dem Schließen eine weitere Kavität ausbildet. Das beim ersten Einspritzvorgang hergestellte Formelement begrenzt dabei in der Regel zumindest einen Bereich dieser weiteren Kavität, in welche anschließend von einer weiteren, vorzugsweise der zweiten Einspritzeinheit Schmelze eingebracht wird. Dabei wird das erste Formelement mit der plastifizierten Formmasse der weiteren Einspritzeinheit umspritzt.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine wird das erste Werkzeugteil nach einem weiteren, vorzugsweise dem zweiten Einspritzvorgang an vorzugsweise der zweiten Einspritzeinheit mit einem zweiten Formteil zu einer Kühlstation bewegt. An der Kühlstation wird das Aushärten der Formmasse der zweiten Einspritzeinheit im ersten Formteil beschleunigt. Vorzugsweise ist das erste Werkzeugteil nach dem Kühlvorgang zu wenigstens einem weiteren Einspritzvorgang an einer weiteren Einspritzeinheit bewegbar.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine weist diese eine Transporteinrichtung auf, mittels welcher das erste Werkzeugteil zwischen den verschiedenen Stationen bewegbar ist. Die Transporteinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das erste Werkzeugteil zumindest abschnittsweise entlang einer Achse bewegt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Transporteinrichtung einen geschlossenen Umlauf aus, so dass das erste Werkzeugteil nach verschiedenen Arbeitsstationen, bis hin zur Entnahme des Formteils und dem Temperieren des ersten Werkzeugteils wieder zur ersten Einspritzeinheit bewegt wird.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine weist diese wenigstens eine Werkzeugplatte auf, an der ein Werkzeugteil angeordnet ist und welche zum Schließen des jeweiligen Formwerkzeugs vorzugsweise gemeinsam mit der jeweiligen Einspritzeinheit oder auch unabhängig voneinander entlang der Achse zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs verschiebbar ist. Wird die Werkzeugplatte, an der ein Werkzeugteil angeordnet ist, zusammen mit der jeweiligen Einspritzeinheit bewegt, so bleibt die an der Einspritzeinheit angeordnete Maschinendüse stets mit dem Angießkanal des an der Werkzeugplatte angeordneten Werkzeugteils in Verbindung. Werden die Werkzeugplatte und die Maschinendüse unabhängig voneinander entlang der Achse zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs bewegt, so ist die Maschinendüse von der Werkzeugplatte entfernbar, wodurch insbesondere bei Kaltkanalsystemen der Anguss von der Düse getrennt werden kann. Ebenso ist bei einer solchen Ausführungsform der Spritzgießmaschine die Wartung erleichtert und insbesondere im Falle eines Materialwechsels oder bei hoher thermischer Belastung der Formmasse kann durch den Abstand zwischen Maschinendüse und Formplatte die plastifizierte Formmasse vereinfacht aus der Kammer der Einspritzeinrichtung entfernt werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine sind wenigstens zwei Werkzeugplatten, an denen jeweils ein Werkzeugteil angeordnet ist, und deren Achsen zum Öffnen und Schließen des jeweiligen Formwerkzeugs parallel zueinander angeordnet sind, auf einem gemeinsamen Werkzeugplattenträger angeordnet, welcher in Richtung der Achsen um Öffnen und Schließen des jeweiligen Formwerkzeugs verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform können zwei Formwerkzeuge gleichzeitig und vorzugsweise unter Verwendung nur eines einzigen Schließantriebs geöffnet und geschlossen werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine sind zwei Einspritzeinheiten zum Einbringen von Schmelze in die Kavitäten wenigstens zweier Formwerkzeuge, deren Achsen zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs parallel zueinander angeordnet sind, auf einem gemeinsamen Einspritzeinheitenträger angeordnet, welcher in Richtung der Achsen zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs verschiebbar ist. Dadurch, dass eine Einspritzeinheit unabhängig von der Werkzeugplatte verschieb- und von dieser weg bewegbar ist, wird eine einfache Trennung der Maschinendüse von der Werkzeugplatte ermöglicht, beispielsweise um thermisch geschädigte Schmelze aus der Einspritzeinheit zu entfernen, oder die Maschine zu warten. Sind zwei oder mehr Einspritzeinheiten auf einem gemeinsamen Einspritzeinheitenträger angeordnet, so können diese gemeinsam vorzugsweise unter Verwendung nur eines einzigen Antriebs bewegt werden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine sind der Werkzeugplattenträger und der Einspritzeinheitenträger, die entlang einer gemeinsamen Achse verschiebbar sind, unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet. Bei einer ersten Variante sind jeweils eine Einspritzeinheit und eine Werkzeugplatte gemeinsam zum Öffnen und Schließen eines Formwerkzeugs verschiebbar. Bei einer weiteren Variante sind jeweils eine Einspritzeinheit und eine Werkzeugplatte unabhängig voneinander verschiebbar. Sind nun jeweils wenigstens zwei Einspritzeinheiten und/oder wenigstens zwei Werkzeugplatten auf einem gemeinsamen Einspritzeinheitenträger und/oder Werkzeugplattenträger angeordnet, so sind bei einer weiteren Variante der Einspritzeinheitenträger und der Werkzeugplattenträger gemeinsam verschiebbar oder jeweils unabhängig voneinander verschiebbar. Die Wahl der Variante ist insbesondere abhängig von den zum Schließen der Formwerkzeuge erforderlichen Schließkräften, vom grundsätzlichen Aufbau der Spritzgießmaschine und damit auch von der jeweiligen Größe der benötigten Trägerplatten.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine wird vor dem Einspritzvorgang in die Kavität eines Formwerkzeugs ein Einsatz eingelegt, welcher beim Einspritzvorgang umspritzt wird. Je nach Ausbildung der Kavität und des eingelegten Einsatzes kann es dabei erforderlich sein, dass die Einspritzeinrichtung horizontal oder vertikal angeordnet ist.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine bildet wenigstens ein weiteres erstes Werkzeugteil mit wenigstens einem der zweiten, dritten oder vierten Werkzeugteile eine unterschiedliche Kavität aus, als das eigentliche erste Werkzeugteil. Ein solches weiteres Werkzeugteil kann vorgesehen sein, um ein anderes Formteil herzustellen als das, welches mit dem ersten Werkzeugteil ausgebildet wird. Vorzugsweise weist die jeweils mit dem weiteren ersten Werkzeugteil ausgebildete Kavität ein größeres Volumen aus, als die mit dem eigentlichen ersten Werkzeugteil ausgebildete Kavität.
Bei der Verwendung eines solchen weiteren ersten Werkzeugteil, ist vorzugsweise an allen ersten Werkzeugteilen ein RFID-Transponder angeordnet, welcher Daten enthält, die insbesondere das Volumen der ausgebildeten Kavität(en) oder eine erforderliche Vorwärmtemperatur des Werkzeugteils betreffen. Dabei ist vorgesehen, beispielsweise an der Einspritzeinheit ein RFID-Lesegerät anzuordnen, welches für deren Betrieb erforderliche Daten ausliest und diese beispielsweise zum Steuern der Einspritzmenge der Einspritzeinheit verwendet. Bei einer alternativen Ausführungsform weist ein solches weiteres Werkzeugteil eine Kavität auf, welche dazu geeignet ist, überschüssiges bzw. thermisch geschädigtes Material einer oder mehrerer Einspritzeinheiten aufzunehmen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren.
Es zeigt:
1: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Spritzgießmaschine in der Draufsicht;
2: zeigt eine Schnittdarstellung der beispielhaften Spritzgießmaschine aus 1;
3: zeigt eine Draufsicht auf die beispielhafte Spritzgießmaschine aus 1 und 2;
4: zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Spritzgießmaschine;
4: zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Spritzgießmaschine;
5: zeigt eine beispielhafte Transporteinrichtung der Spritzgießmaschine aus 1;
6: zeigt einen beispielhaften Maschinentisch der Spritzgießmaschine aus 1;
7: zeigt den beispielhaften Maschinentisch aus 6 mit darauf angeordneten Komponenten einer beispielhaften Spritzgießmaschine;
8: zeigt die beispielhafte Spritzgießmaschine aus 7 mit Maschinenverkleidung;
9: einen Querschnitt durch ein an einer Kühlstation positioniertes Werkzeugteil;
10a: zeigt ein beispielhaftes Formteil, das mit der Spritzgießmaschine hergestellt ist; und
10b: zeigt ein weiteres beispielhaftes Formteil, das mit der Spritzgießmaschine hergestellt ist.
In 1 ist eine beispielhafte Spritzgießmaschine 100 dargestellt. Diese weist eine erste Einspritzeinrichtung 40 und eine zweite Einspritzeinrichtung 50 auf.
Die Einspritzeinrichtungen 40 und 50 weisen jeweils eine Kammer 41, 51 für eine plastifizierte Formmasse und einen Kolben 42, 52 zum Fördern der plastifizierten Formmasse entlang der Achsen A1, A2 in die Kavität eines ersten und zweiten Formwerkzeugs 6, 28 bzw. 6, 29 auf. Wie auch entnommen werden kann, ist in der Spritzstation 1 ein erstes Werkzeugteil 6 angeordnet, welches eine Kavität 7 aufweist. Der Transport des ersten Werkzeugteils 6 entlang der Achse A3 von der ersten Spritzstation 1 in die zweite Spritzstation 2 erfolgt mittels einer Transporteinrichtung 8, an welcher das erste Werkzeugteil 6 in Richtung der Achse A3 bewegbar angeordnet ist. Bei der Transporteinrichtung kann es sich insbesondere um ein pneumatisches oder elektrisches System wie beispielsweise eine Linearachse handeln.
Gegenüber dem ersten Werkzeugteil 6 ist ein zweites Werkzeugteil 28 angeordnet, das auf einer Werkzeugplatte 26 angeordnet. Das zweite Werkzeugteil 28 weist einen Angießkanal 27 auf, in den mittels der an der Einspritzeinheit 40 angeordneten Maschinendüse 43 plastifizierte Formmasse einbringbar ist.
In der Spritzstation 2 der 1 ist ein weiteres erstes Werkzeugteil 6 angeordnet, in welchem – nach einem ersten Einspritzvorgang an der ersten Spritzstation 1 – eine (Teil-)Kavität 7a ausgebildet ist, welche zum Teil von der in der ersten Spritzstation 1 eingespritzten Formmasse begrenzt wird. Gegenüber dem ersten Werkzeugteil 6 ist ein drittes Werkzeugteil 29 angeordnet, in welchem eine (Teil-)Kavität 7b ausgebildet ist. Das dritte Werkzeugteil 29 ist auf einer zweiten Werkzeugplatte 25 angeordnet. Die erste und zweite Werkzeugplatte 26, 25 weisen jeweils einen Kanal 26a, 25a auf, durch welchen die jeweils an der Einspritzeinheit 40, 50 angeordnete Maschinendüse 43, 53 mit dem zweiten und dritten Werkzeugteil 28, 29 verbindbar ist. Das zweite Werkzeugteil 28 weist einen Angießkanal 27 auf, mittels welchem plastifizierte Formmasse in die Kavität 7 einbringbar ist und das dritte Werkzeugteil 29 weist einen Angießkanal 27a auf, mittels welchem Formmasse in die Kavität 7a, 7b einbringbar ist.
Das zweite Werkzeugteil 28 ist an der Werkzeugplatte 26 angeordnet und mit der Einspritzeinheit 40 verbindbar. Wenn das erste Werkzeugteil 6 mittels der Transporteinrichtung 8 in die Spritzstation 1 bewegt ist, wird das erste Werkzeugteil 6 dort mittels einer Positioniereinrichtung 60 auf der Achse A3 insbesondere horizontal positioniert. Dazu wird ein Positionierstift 61 senkrecht zur Achse A3 in eine Ausnehmung des ersten Werkzeugteils 6 eingebracht. Anschließend wird die zweite Werkzeughälfte 28, die an der ersten Werkzeugplatte 26 angeordnet ist, zusammen mit dieser entlang der Achse A1 in Richtung zur ersten Werkzeughälfte 6 bewegt, um das Formwerkzeug 6, 28 und damit die darin ausgebildete Kavität 7 zu schließen. Während dem Anpressen der Maschinendüse 43 an die Maschinenplatte 26 wird plastifizierte Formmasse durch den Angießkanal 27 gefördert, welche unter Druck die Kavität 7 ausfüllt.
Nach dem Öffnen des Formwerkzeugs 6, 28 wird das erste Werkzeugteil 6 von der Transporteinrichtung 8 entlang der Achse A3 in die zweite Spritzstation 2 transportiert. In 1 ist in der Spritzstation 2 ein erstes Werkzeugteil 6 gezeigt. Das zweite Formwerkzeug 6, 29 ist nach dem zweiten Einspritzvorgang bereits wieder geöffnet dargestellt, so dass in der Kavität 7a ein Formteil 17 angeordnet ist.
In der Spritzstation 2 ist gegenüber dem ersten Werkzeugteil 6 ein zweites Werkzeugteil 29 angeordnet, das auf einer Werkzeugplatte 25 angeordnet ist. Die zweite Werkzeugteil 29 weist einen Angießkanal 27a auf, in den mittels einer Maschinendüse 53 plastifizierte Formmasse einbringbar ist. Ferner weist zweite Werkzeugteil 29 eine (Teil-)Kavität 7b auf, welche bei geschlossenem zweiten Formwerkzeug 6, 29 gemeinsam mit der im ersten Werkzeugteil 6 ausgebildeten (Teil-)Kavität 7a eine zweite Kavität 7a, 7b ausbildet.
In 1 ist rechts neben der ersten Transporteinrichtung 8 eine erste schwenkbare Transporteinrichtung 8a angeordnet, welche mittels eines Drehantriebs um 90 Grad verschwenkbar ist. Hierdurch lässt sich die erste schwenkbare Transporteinrichtung 8a von der in 1 dargestellten Stellung, in der sie mit der ersten Transporteinrichtung 8 fluchtet, in eine Stellung bringen, in der sie mit einer zweiten Transporteinrichtung 9 fluchtet, die in einem Winkel von etwa 90 Grad zur ersten Transporteinrichtung 8 angeordnet ist. Ein auf der ersten Transporteinrichtung 8 angeordnetes erstes Werkzeugteil 6 lässt sich somit zunächst auf die erste schwenkbare Transporteinrichtung 8a und dann auf die zweite Transporteinrichtung 9 transportieren.
An der zweiten Transporteinrichtung 9 ist eine als Kühlstation 3 ausgebildete weitere Station angeordnet. Die Kühlstation 3 weist ein Luftzuführsystem auf, mittels welchem ein Luftstrom auf das erste Werkzeugteil 6 gelenkt wird. Durch die Kühlwirkung des Luftstroms wird das erste Werkzeugteil 6 und insbesondere das sich im ersten Werkzeugteil 6 befindliche Formteil 17 gekühlt.
In 1 ist unterhalb der zweiten Transporteinrichtung 9 eine zweite schwenkbare Transporteinrichtung 9a angeordnet, welche mittels eines Drehantriebs um 90 Grad verschwenkbar ist. Hierdurch lässt sich die zweite schwenkbare Transporteinrichtung 9a von der in 1 dargestellten Stellung, in der sie mit der zweiten Transporteinrichtung 9 fluchtet, in eine Stellung bringen, in der sie mit einer dritten Transporteinrichtung 10 fluchtet, die in einem Winkel von etwa 90 Grad zur zweiten Transporteinrichtung 9 angeordnet ist. Ein auf der zweiten Transporteinrichtung 9 angeordnetes erstes Werkzeugteil 6 lässt sich somit zunächst auf die zweite schwenkbare Transporteinrichtung 9a und nach Verschwenken der zweiten schwenkbaren Transporteinrichtung 9a auf die dritte Transporteinrichtung 10 transportieren.
Wie 1 des Weiteren entnommen werden kann, ist links von der dritten Transporteinrichtung 10 eine vierte Transporteinrichtung 11 angeordnet, die sich in einem Winkel von etwa 90 Grad zur dritten Transporteinrichtung 10 erstreckt. In 1 ist am unteren Ende der vierten Transporteinrichtung 11 eine dritte schwenkbare Transporteinrichtung 10a angeordnet, welche mittels eines Drehantriebs um eine Achse um 90 Grad verschwenkbar ist. Hierdurch lässt sich die dritte schwenkbare Transporteinrichtung 10a von der in 1 dargestellten Stellung, in der sie mit der vierten Transporteinrichtung 11 fluchtet, in eine Stellung bringen, in der sie mit der dritten Transporteinrichtung 10 fluchtet. Ein auf der dritten Transporteinrichtung 10 angeordnetes erstes Werkzeugteil 6 lässt sich somit zunächst auf die dritte schwenkbare Transporteinrichtung 10a und nach Verschwenken der dritten schwenkbaren Transporteinrichtung 10a auf die vierte Transporteinrichtung 11 transportieren.
An der dritten schwenkbaren Transporteinrichtung 10 ist eine Entnahmestation 4 angeordnet, in welcher das sich noch in der Kavität 7a eines sich in der Station 4 befindlichen ersten Werkzeugteils 6 befindliche Formteil 17 aus der Kavität 7a entnommen wird. Das Entnehmen geschieht mittels Stößel 4a, welche von einem Pneumatikzylinder 4b verstellt werden.
An der vierten Transporteinrichtung 11 ist eine als Heizstation 5 ausgebildete weitere Station angeordnet. In der Heizstation 5 wird die Kavität 7 des ersten Werkzeugteils 6 auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt.
In 1 ist oberhalb der vierten Transporteinrichtung 11 eine vierte schwenkbare Transporteinrichtung 11a angeordnet, welche mittels eines Drehantriebs um 90 Grad verschwenkbar ist. Hierdurch lässt sich die vierte schwenkbare Transporteinrichtung 11a von der in 1 dargestellten Stellung, in der sie mit der vierten Transporteinrichtung 11 fluchtet, in eine Stellung bringen, in der sie mit der ersten Transporteinrichtung 8 fluchtet, die in einem Winkel von etwa 90 Grad zur vierten Transporteinrichtung 11 angeordnet ist. Ein auf der vierten Transporteinrichtung 11 angeordnetes erstes Werkzeugteil 6 lässt sich somit zunächst auf die vierte schwenkbare Transporteinrichtung 11a und nach Verschwenken der vierten schwenkbaren Transporteinrichtung 11a auf die erste Transporteinrichtung 8 transportieren.
Auf der ersten Transporteinrichtung 8 wird dann das erste Werkzeugteil 6 wieder in die Spritzstation 1 transportiert. Wenn das erste Werkzeugteil 6 in der Spritzstation 1 seine Position erreicht hat, wird es, wie bereits ausgeführt, mittels der Positioniereinrichtung 60, 61 positioniert und das Formwerkzeug 6, 28 geschlossen, um einen Einspritzvorgang durchzuführen.
An der beispielhaften Spritzgießmaschine 100 ist ferner auf der Transporteinrichtung 10 ein weiteres erstes Werkzeugteil 6a angeordnet, welches in einer Schließposition gemeinsam mit dem zweiten und auch dritten Formteil 28, 29 eine Kavität ausbildet, welche sich von der jeweiligen Kavität unterscheidet, die das erste Werkzeugteil 6 mit dem zweiten und auch dritten Formteil 28, 29 ausbildet. Die äußere Geometrie des weiteren ersten Werkzeugteils 6a unterscheidet sich nicht von der Geometrie des ersten Werkzeugteils 6, so dass erste Werkzeugteile 6, 6a in gleicher Weise von der Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a bewegt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine 100 ist an den Werkzeugteilen 6, 6a ein RFID-Transponder angeordnet. Die darauf enthaltenen Daten betreffen insbesondere auch das Volumen der Kavität, welches von einem an den Spritzstationen 1, 2 angeordnetem RFID-Lesegerät zum Steuern der Einspritzmenge der Einspritzeinheiten 40, 50 verwendet werden. Ebenso können an weiteren Stationen der Spritzgießmaschine 100 RFID-Lesegeräte angeordnet sein, um die in diesen Stationen vorgenommenen Arbeitsschritte abhängig von dem dort positionierten ersten Werkzeugteil 6, 6a zu steuern.
Jeweils ein Werkzeugteil 6, 6a ist auf jeweils einer Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a unabhängig von den anderen Werkzeugteilen auf den anderen oder der gleichen Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a bewegbar. Die an der Spritzgießmaschine 1 angeordneten Werkzeugteile 6, 6a können dabei jeweils zeitlich unabhängig und um eine individuelle Wegstrecke auf den Transporteinrichtungen 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a bewegt werden. Die Spritzgießmaschine 100 kann auch so ausgebildet sein, dass wenigstens zwei Werkzeugteile 6, 6a, insbesondere wenn diese auf der gleichen Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 angeordnet sind, zumindest gleichzeitig und/oder den gleichen Verschiebeweg bewegt werden. Die Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a ist dabei so ausgeführt, dass die Werkzeugteile 6, 6a jeweils von einer Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a auf die nächste Transporteinrichtung 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a, 8 bewegt werden. Die bevorzugte Bewegungsrichtung der Werkzeugteile 6, 6a auf der Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a ist im Uhrzeigersinn. Bei der Bewegung eines Werkzeugteils 6, 6a von einer Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 auf die nächste Transporteinrichtung 9, 10, 11, 8 werden die Werkzeugteile 6, 6a mittels der schwenkbaren Transporteinrichtungen 8a, 9a, 10a, 11a auch im Uhrzeigersinn verschwenkt.
2 zeigt eine Schnittdarstellung einer entsprechend der schematischen Darstellung in 1 ausgeführten beispielhaften Spritzgießmaschine 100, wobei im Wesentlichen die Spritzstation 2 dargestellt ist. Das erste Werkzeugteil 6 befindet sich in der Spritzstation 2 bereits nach dem Spritzvorgang und nach dem Öffnen des Formwerkzeugs 6, 29. Im ersten Werkzeugteil 6 sind drei übereinander angeordnete Formteile 17 erkennbar. Das dritte Werkzeugteil 29 ist gemeinsam mit der zweiten Werkzeugplatte 25 entlang der Achse A2 in eine geöffnete Stellung bewegt. Die zweite Werkzeugplatte 25 weist ein Heißkanalsystem mit wenigstens einem Kanal 25a auf, mittels welchem ein nicht dargestellter Angießkanal im dritten Werkzeugteil 29 mit der zweiten Einspritzeinheit 50 verbindbar ist. Die zweite Einspritzeinheit 50 ist ebenfalls entlang der Achse A2 bewegbar, so dass die Maschinendüse 53 an den Kanal 25a anpressbar ist. Die zweite Einspritzeinheit 50 weist ferner eine Kammer 51 sowie einen Kolben 52 auf, um eine vorbestimmte Menge der in der Kammer 51 angeordneten plastifizierten Formmasse entlang der zweiten Achse A2 aus der Kammer 51 in die Kavität 7a, 7b des Formwerkzeug 6, 29 zu fördern.
Das erste Werkzeugteil 6 ist an einer Transporteinrichtung 8 angeordnet und senkrecht zur Bildebene entlang einer Achse A3 bewegbar. Die Transporteinrichtung 8 und somit auch das erste Werkzeugteil 6 sind an einer fest am Maschinentisch 70 angeordneten Werkzeugplatte 71 angeordnet. Die Werkzeugplatte 71 dient auch als Lager der Formschließkolben 72, welche über eine Traverse 73 mit einer Spindel 74 eines Formschließantriebs 75 verbunden sind, um die zweite Werkzeugplatte 25 mit dem dritten Werkzeugteil 29 entlang der Achse A2 zu bewegen, und die für den Spritzgießvorgang erforderliche Formschließkraft aufzubringen.
3 zeigt eine Draufsicht auf die beispielhafte Spritzgießmaschine 100, die in 2 dargestellt ist. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In 3 ist zu erkennen, dass die Komponenten der beispielhaften Spritzgießmaschine 100 auf einem Maschinentisch 70 angeordnet sind. In der ersten Spritzstation 1 ist ein erstes Werkzeugteil 6 und ein zweites Werkzeugteil 28 angeordnet, wobei das Formwerkzeug 6, 28 in einer nach einem Einspritzvorgang geöffneten Position dargestellt ist. Das zweite Werkzeugteil 29 befindet sich dabei mit der zweiten Werkzeugplatte 26 in einer in Richtung der Achse A1 bewegten geöffneten Position. In der Spritzstation 2 ist in dieser Darstellung kein erstes Werkzeugteil 6 angeordnet. Auf der Transporteinrichtung 11 befinden sich weitere erste Werkzeugteile 6. Die Transporteinrichtungen 8, 9, 10 und 11 sind bei der beispielhaften Ausführungsform in 3 als elektrische Linearantriebe ausgeführt.
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Spritzgießmaschine 100, deren Aufbau jedoch weitgehend mit dem Aufbau der Spritzgießmaschine 100 aus 1 übereinstimmt, so dass gleiche Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Die Spritzgießmaschine 100 weist zwei Spritzstationen 1 und 2 auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. Das Formwerkzeug in der ersten Spritzstation 1 wird entlang einer ersten Achse A1 geöffnet und geschlossen, das Formwerkzeug in der zweiten Spritzstation 2, wird entlang einer zweiten Achse A2 geöffnet und geschlossen. An der Spritzgießmaschine 100 sind Transporteinrichtungen 8, 9, 10, 11 angeordnet, auf welchen erste Werkzeugteile 6 unabhängig von anderen ersten Werkzeugteilen 6 transportierbar sind. An den Ecken der Transporteinrichtung sind schwenkbare Transporteinrichtungen 8a, 9a, 10a und 11a angeordnet, um die ersten Werkzeugteile 6 von den Transporteinrichtungen 8, 9, 10, 11 auf die Transporteinrichtungen 9, 10, 11, 8 zu transportieren.
Zwischen den Spritzstationen 1 und 2 ist eine Kühlstation 3 angeordnet, um das wenigstens eine in der ersten Spritzstation 1 gegossene Formteil 17 zu kühlen. An der Transporteinrichtung 9 ist eine weitere Kühlstation 3a angeordnet, um das in der zweiten Spritzstation 2 geformte Formteil zu kühlen. Weiter ist an der Transporteinrichtung 9 eine Prüfstation 13 angeordnet. Diese weist eine Kamera auf, welche die Form der Formteile erfasst. An der schwenkbaren Transporteinrichtung 9a ist eine erste Entnahmestation 14 angeordnet, an welcher solche Formteile aus dem ersten Werkzeugteil 6 entnommen werden, welche insbesondere einen Formfehler aufweisen, der zuvor mit der Kamera an der Prüfstation 13 erfasst wurde. Ebenfalls an der schwenkbaren Transporteinrichtung 9a ist eine zweite Entnahmestation 14a angeordnet, in welcher weitere Formteile 17 entnommen werden, welche bei einer Sichtprüfung nicht die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Dies können beispielsweise auch Formteile sein, die in einem weiteren ersten Werkzeugteil 6a hergestellt wurden.
An der Transporteinrichtung 10 befindet sich ferner eine weitere Station 15 und an der Transporteinrichtung 11 finden sich zwei weitere Stationen 15. Den weiteren Stationen 15 ist bei der beispielhaften Spritzgießmaschine 100 derzeit keine Funktion zugeordnet. An die Position der weiteren Stationen 15 können daher in flexibler Weise weitere Stationen eingefügt werden, welche zur Herstellung von Formteilen erforderlich sind, oder insbesondere auch eine Station, welche zum Einsetzen und/oder Entnehmen erster Werkzeugteile 6, 6a aus der oder in die Transporteinrichtung dienen.
An der schwenkbaren Transporteinrichtung 10a ist die Formteilentnahmestation 4 angeordnet, an welcher die gewünschten Formteile 17 aus dem ersten Werkzeugteil 6 entnommen werden. Nach dem Transport des ersten Werkzeugteils 6 über die Transporteinrichtung 11 und die schwenkbare Transporteinrichtung 11a wird dieses wieder auf die Transporteinrichtung 8 bewegt, wo es entlang der Achse A3 zur ersten Spritzstation 1 und zur zweiten Spritzstation 2 transportiert wird.
5 zeigt eine beispielhafte Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10 der Spritzgießmaschine 100. In der Bildebene ist die Transporteinrichtung 9 dargestellt. Rechts ist die Transporteinrichtung 8 mit schwenkbarer Transporteinrichtung 8a und links ist die Transporteinrichtung 10 sowie die schwenkbare Transporteinrichtung 9a gezeigt. In der Transporteinrichtung 8 ist ein erstes Werkzeugteil 6 mit einer Kavität 7 dargestellt, in der Transporteinrichtung 10 befindet sich kein Werkzeugteil. Auf der Transporteinrichtung 9 sind zwei erste Werkzeugteile 6 und 6a angeordnet, in welchen sich Formteile 17 und 17a befinden.
Die beispielhafte Transporteinrichtung 9 weist einen Linearantrieb 9c auf, welcher insbesondere pneumatisch oder elektrisch angetrieben sein kann. Wie 5 entnommen werden kann, ist an einem Mitnehmer des Linearantriebs 9c ein weiterer Linearantrieb 9e angeordnet, welcher ebenso insbesondere pneumatisch oder elektrisch angetrieben sein kann. Der Aktuator dieses Linearantriebs 9e ist mit einer Schiene 9d verbunden ist. Die Schiene 9d weist Ausnehmungen auf, in die an den ersten Werkzeugteilen 6, 6a angeordnete Hervorstehungen 6b eingreifen. Befinden sich die Hervorstehungen 6b in den Ausnehmungen der Schiene 9d, lassen sich die betreffenden ersten Werkzeugteile 6, 6a mittels des Linearantrieb 9c seitlich verschieben.
6 zeigt einen beispielhaften Maschinentisch 70 der Spritzgießmaschine aus 2. Der beispielhafte Maschinentisch 70 weist die in 6 schematisch dargestellte Grundplatte 101 auf, auf welcher im Wesentlichen die Spritzstationen 1 und 2, die Kühlstation 3, die Entnahmestation 4 und die Transporteinrichtung 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a angeordnet sind. Die Grundplatte 101 weist Kanäle 102 auf, welche parallel zur Ebene der Grundplatte 101 verlaufen. Die Kanäle 102 sind als Bohrungen ausgebildet, welche in die Stirnseiten 101b der Grundplatte 101 gebohrt wurden. Die Bohrungen 102b sind in der Mitte der Plattendicke angeordnet. Hierdurch haben ihre neutralen Fasern einen Verlauf, der mit der neutralen Faser der Grundplatte 101 übereinstimmt.
Die Grundplatte 101 weist des Weiteren Öffnungen 108 auf, durch welche Luft hindurch treten kann. Die Luftdurchtrittsöffnungen 108 können zur Befestigung von auf der Grundplatte 101 anzuordnenden Maschinenelementen dienen. Zur Anordnung von Maschinenelementen weist die Grundplatte 101 des Weiteren auch Durchbrüche 109 auf. Die Ein- bzw. Ausgänge der Kanäle 102 sind teilweise mittels Blindstopfen 105 verschlossen. Des Weiteren sind die Ein- beziehungsweise Ausgänge der Kanäle 102 teilweise mittels Verbindungselementen miteinander verbunden. Die Verbindungselemente können herkömmliche Schläuche sein, welche an ihren Enden Schraubverschlüsse aufweisen, mittels welcher die Schläuche in die Öffnungen der Bohrungen 102b eingeschraubt werden können. Die Verbindung der Blindstopfen sowie der Verbindungselemente mit den Bohrungen 102b geschieht auf herkömmliche Weise, so dass auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann.
Zwei der Öffnungen der Kanäle 102 sind mit einer Pumpe verbunden, mittels welcher ein Kühlmedium in die betreffenden Kanäle 102 gepumpt wird. Die Steuerung der Pumpe ist mit einem in der Platte 101 angeordneten Temperatursensor verbunden. Entsprechend der vom Temperatursensor festgestellten Plattentemperatur veranlasst die Steuerung die Pumpe in mehr oder weniger langen Intervallen mit ihrer größten Leistung Wärmeträger in die Kanäle 102 zu pumpen.
Wie 6 weiter entnommen werden kann, ist die Grundplatte 101 auf einem Grundgestell 110 angeordnet, das mit der Grundplatte 101 einen Maschinentisch 70 bildet. Das beispielhafte Grundgestell 110 besteht aus einem unteren Rahmen 110a und einem oberen Rahmen 110b, welche aus Vierkantrohren zusammengeschweißt sind. Der obere Rahmen 110b ist mittels Stützen 111, 112, 113, 114, welche ebenfalls aus Vierkantrohren bestehen, mit dem unteren Rahmen 110a verbunden.
An dem oberen Rahmen 110b sind aus Metallblöcken bestehende Stützelemente befestigt (vorzugsweise angeschweißt), auf welchen die Grundplatte 101 aufliegt. Durch die Stützelemente erstrecken sich Schrauben, mittels denen die Grundplatte 101 mit den Stützelementen verschraubt werden kann. Der untere Rahmen 110a weist Maschinenfüße 118, 119, 120 auf, welche in dieser beispielhaften Ausführungsform Schwinggummielemente 118a, 119a, 120a aufweisen. Hierdurch ist der untere Rahmen 110a und damit der gesamte Maschinentisch schwingungsgedämpft.
7 zeigt den beispielhaften Maschinentisch aus 6 mit darauf angeordneten Komponenten einer beispielhaften Spritzgießmaschine 100. die Spritzgießmaschine 100 weist zwei Einspritzeinrichtungen 40 und 50 auf, welche an zwei Maschinenplatten 25, 26 angeordnet sind, sowie zwei Schließvorrichtungen, die jeweils einen Formschließantrieb 75 aufweisen. Unterhalb der Grundplatte 110 des Maschinentisches 70 sind Steuerungs- und Versorgungseinrichtungen für die Spritzgießmaschine 100 angeordnet.
8 zeigt die beispielhafte Spritzgießmaschine 100 aus 7 mit Maschinenverkleidung. Die Grundplatte 101 des Maschinentisches 70 und die darauf angeordneten Komponenten sind in einem zugänglichen Bereich des Maschinengehäuses 200 angeordnet. Rechts in 8 ist an diesem zugänglichen Bereich ein Display 210 für die Maschinensteuerung angeordnet, über welche eine Bedienkraft den Spritzgießvorgang einstellen und steuern kann. Unterhalb des zugänglichen Bereichs des Maschinengehäuses 200 und damit des Maschinentisches 70 ist ein nicht zugänglicher Bereich angeordnet, in welchem die Steuerungs- und Versorgungseinrichtungen der Spritzgießmaschine 100 angeordnet sind. Dieser Bereich ist zum Beispiel zu Wartungszwecken über aufschwenkbare Gehäusetüren 220 zugänglich.
9 zeigt einen beispielhaften Querschnitt durch ein an einer Kühlstation 3 positioniertes erstes Werkzeugteil 6. Die Kühlstation 3 weist im Kühlbereich eine Kühlplatte 3a mit Gasauslassöffnungen 3e auf, aus denen Kühlluft direkt auf den Wärmeableitbereich des zweiten Werkzeugteils 6 ausströmbar ist. Die Gasauslassöffnungen 3e sind über Kanäle 3d mit einem Einlass 3c für die Kühlluft verbunden. Zum Abschirmen des Formteils 17 von der Kühlluft weist die Kühlplatte 3a eine der Kavität 7 zugewandte Innenhöhlung 3f auf, in welche ein Bereich des Formteils 17 eingreift.
Das beispielhafte erste Werkzeugteil 6 weist einen Einsatz 6c mit guter Wärmeleitfähigkeit auf, um Wärmeenergie vom Formteil 17 abzuführen. Ferner weist das beispielhafte erste Werkzeugteil 6 Kanäle 6d für die Kühlluft auf, durch welche die Kühlluft unmittelbar zum Einsatz 6c geführt wird. Das sich in der Kavität des ersten Werkzeugteils 6 befindende Formteil 17 besteht aus einer ersten Formmasse 17a, welche in einem ersten Spritzvorgang in die Kavität 7 eingebracht wurde sowie aus einer zweiten Formmasse 17b, welche in einem zweiten Spritzgießvorgang in die Kavität 7a, 7b eingebracht wurde. Die am ersten Werkzeugteil 6 dargestellten Pfeile symbolisieren die Wärmeabstrahlung vom ersten Werkzeugteil 6.
10a zeigt ein beispielhaftes Formteil 17, das mit der beispielhaften Spritzgießmaschine 100 hergestellt ist. Der dunkel dargestellte Teilbereich 17a des Formteils 17 wird in einem ersten Einspritzvorgang an der Spritzstation 1 in der Kavität 7 ausgeformt. In der zweiten Spritzstation 2 wird die Kavität 7a durch Ziehen eines Schiebers im ersten Werkzeugteil 6 freigegeben und die Kavität 7b ist im zweiten Werkzeugteil 29 ausgebildet. Durch Einbringen der zweiten Formmasse an der zweiten Spritzstation 2 in die Kavität 7a, 7b wird der hell dargestellte Teilbereich 17b im zweiten Formwerkzeug 6, 29 ausgeformt.
10b zeigt weiteres ein beispielhaftes Formteil 17, das mit der beispielhaften Spritzgießmaschine 100 hergestellt ist. Der hell dargestellte Teilbereich 17a des Formteils 17 wird in einem ersten Einspritzvorgang an der Spritzstation 1 in der Kavität 7 ausgeformt. Dabei ragt ein Formelement des zweiten Werkzeugteils 28 in die Formausnehmung des ersten Werkzeugteils 6. In der zweiten Spritzstation 2 ist die (Teil-)Kavität 7a des ersten Werkzeugteils 6 unverändert gegenüber dem ersten Spritzvorgang und das zweite Werkzeugteil 29 schließt mit einer ebenen Fläche 7b an die äußere Fläche des ersten Formteils 6 an, so dass das Formteil 17 auf der Unterseite eine ebene Fläche ausbildet. Durch Einbringen der zweiten Formmasse an der zweiten Spritzstation 2 wird der dunkler dargestellte Innenbereich 17b des Formteils 17 im zweiten Formwerkzeug 6, 29 ausgeformt.

Claims

Spritzgießmaschine (100) zum Herstellen von Formteilen (17), mit – wenigstens einer ersten Einspritzeinheit (40) mit einer Kammer (41) für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben (42), um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse in Richtung einer ersten Achse (A1) aus der Kammer (41) in eine erste Kavität (7) eines ersten Formwerkzeugs (6, 28) zu fördern, wobei das erste Formwerkzeug (6, 28) wenigstens ein erstes Werkzeugteil (6) und ein zweites Werkzeugteil (28) aufweist, wobei das zweite Werkzeugteil (28) wenigstens einen Angießkanal (27) aufweist und die erste Kavität (7) wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil (6) angeordnet ist, – wenigstens einer zweiten Einspritzeinheit (50) mit einer Kammer (51) für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben (52), um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse in Richtung einer zweiten Achse (A2) aus der Kammer (51) in eine zweite Kavität (7a, 7b) eines zweiten Formwerkzeugs (6, 29) zu fördern, wobei das zweite Formwerkzeug (6, 29) wenigstens ein erstes Werkzeugteil (6) und ein drittes Werkzeugteil (29) aufweist, wobei das dritte Werkzeugteil (29) wenigstens einen Angießkanal (27a) aufweist und die zweite Kavität (7a, 7b) wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeugteil (28) an einer ersten Werkzeugplatte (26) angeordnet ist, welche wenigstens einen Kanal (26a) aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal (27) mit der ersten Einspritzeinheit (40) verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die erste Kavität (7) einzubringen, dass das dritte Werkzeugteil (29) an einer zweiten Werkzeugplatte (25) angeordnet ist, welche wenigstens einen Kanal (25a) aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal (27a) mit der zweiten Einspritzeinheit (50) verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die zweite Kavität (7a, 7b) einzubringen und dass das wenigstens eine erste Werkzeugteil (6, 6a) getrennt von dem zweiten und dritten Werkzeugteil (28, 29) in Richtung einer dritten Achse (A3) bewegbar ist, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten und zur zweiten Achse (A1, A2) angeordnet ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine dritte Einspritzeinheit mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse entlang einer vierten Achse aus der Kammer in eine dritte Kavität eines dritten Formwerkzeugs zu fördern, wobei das dritte Formwerkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil (6) und ein viertes Werkzeugteil aufweist, wobei das vierte Werkzeugteil wenigstens einen Angießkanal aufweist und die dritte Kavität wenigstens teilweise in dem ersten Werkzeugteil (6) angeordnet ist, wobei das vierte Werkzeugteil an einer dritten Werkzeugplatte angeordnet ist, welche wenigstens einen Kanal aufweist, mittels welchem der wenigstens eine Angießkanal mit der dritten Einspritzeinheit verbindbar ist, um plastifizierte Formmasse in die dritte Kavität einzubringen.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Achse im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zur ersten Achse (A1) und im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Achse (A2) angeordnet ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeugteil (28) zum Öffnen und Schließen des ersten Formwerkzeugs (6, 28) in Richtung der ersten Achse (A1) verschiebbar ist, und/oder dass das dritte Werkzeugteil (29) zum Öffnen und Schließen des zweiten Formwerkzeugs (6, 29) in Richtung der zweiten Achse (A2) verschiebbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Werkzeugteil zum Öffnen und Schließen des dritten Formwerkzeugs in Richtung der vierten Achse verschiebbar ist, welche im Wesentlichen senkrecht zu der dritten Achse (A3) angeordnet ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (6) nach einem ersten Einspritzvorgang an der ersten Einspritzeinheit (40) mit einem ersten Formteil (17a) entlang der dritten Achse (A3) zu wenigstens einem weiteren Einspritzvorgang an einer weiteren Einspritzeinheit (50) bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (6) nach dem ersten Einspritzvorgang an der ersten Einspritzeinheit (40) mit einem ersten Formteil (17a) in Richtung der dritten Achse (A3) zu einer Kühlstation (3) bewegbar ist, und nach einem Kühlvorgang zu wenigstens einem weiteren Einspritzvorgang an einer weiteren Einspritzeinheit (50) bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kavität (7a, 7b) des zweiten Formwerkzeugs (6, 29) unabhängig von der ersten Kavität (7) des ersten Formwerkzeugs (6, 28) ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kavität (7a, 7b) des zweiten Formwerkzeugs (6, 29) wenigstens teilweise durch ein erstes Formteil (17a) begrenzt wird, welches durch den Einspritzvorgang im ersten Formwerkzeug (6, 28) geformt wurde.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugteil (6) nach dem zweiten Einspritzvorgang an der zweiten Einspritzeinheit (50) mit einem Formteil (17) zu einer Kühlstation (3, 3a) bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung (8, 9, 10, 11), mittels welcher das erste Werkzeugteil (6, 6a) zwischen den verschiedenen Stationen (1, 2, 3, 3a, 4, 5) bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Werkzeugplatte (26, 25), an der ein Werkzeugteil (28, 29) angeordnet ist, zum Schließen des jeweiligen Formwerkzeugs (6, 28; 6, 29) gemeinsam mit der jeweiligen Einspritzeinheit (30, 40) in Richtung der Achse (A1, A2) zum Öffnen und Schließen des Formwerkzeugs (6, 28; 6, 29) verschiebbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Werkzeugplatten (25, 26), an denen ein Werkzeugteil (28, 29) angeordnet ist, und deren Achsen (A1, A2) zum Öffnen und Schließen des jeweiligen Formwerkzeugs (6, 28; 6, 29) parallel zueinander angeordnet sind, auf einem gemeinsamen Werkzeugplattenträger angeordnet sind, welcher in Richtung der Achsen (A1, A2) verschiebbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Einspritzeinheiten (40, 50) zum Einbringen von Schmelze in die Kavität (7, 7a, 7b) wenigstens zweier Formwerkzeuge (6, 28; 6, 29), deren Achsen (A1, A2) zum Öffnen und Schließen parallel zueinander angeordnet sind, auf einem gemeinsamen Einspritzeinheitenträger angeordnet sind, welcher in Richtung der Achsen (A1, A2) verschiebbar ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugplattenträger und der Einspritzeinheitenträger, die in Richtung einer gemeinsamen Achse (A1, A2) verschiebbar sind, unabhängig voneinander verschiebbar sind.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einspritzvorgang in die Kavität (7, 7a, 7b) eines Formwerkzeugs (6, 28; 6, 29) ein Einsatz eingelegt wird, welcher beim Einspritzvorgang umspritzt wird.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein weiteres erstes Werkzeugteil (6a), welches mit wenigstens einem der zweiten, dritten oder vierten Werkzeugteile (28, 29) eine unterschiedliche Kavität ausbildet, als das erste Werkzeugteil (6).