DE102013216013A1

DE102013216013A1 - Spritzgießmaschine mit verbesserter Ausbringung

Info

Publication number: DE102013216013A1
Application number: DE201310216013
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kaczmarek
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: US20150048550A1

Abstract

Spritzgießmaschine mit einer Einspritzeinheit, einer ersten Werkzeugplatte und zweiten Werkzeugplatte, wobei wenigstens die erste oder die zweite Werkzeugplatte in Richtung einer ersten Achse bewegbar angeordnet ist und wenigstens ein Formwerkzeug mit wenigstens einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, welche in einer Schließposition gemeinsam eine erste Kavität ausbilden und ein Anschnittsystem aufweisen, um wenigstens ein Formteil auszuformen, wobei das Anschnittsystem mit der Maschinendüse verbindbar ist und wobei das zweite Werkzeugteil in Richtung einer zweiten Achse bewegbar ist, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse angeordnet ist

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine mit einer Einspritzeinheit und einer festen Werkzeugplatte und einer entlang einer ersten Achse bewegbaren Werkzeugplatte und mit wenigstens einem Formwerkzeug mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, wobei das zweite Werkzeugteil in Richtung einer zweiten Achse bewegbar ist, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse angeordnet ist.
Beim Spritzgießen kleiner Teile mit thermisch instabiler Formmasse ist eine kurze Verweildauer der plastifizierten Formmasse in der Einspritzeinheit zum Erreichen einer hohen Formteilqualität sehr wichtig. Eine Möglichkeit zum Verkürzen der Verweilzeit der plastifizierten Formmasse in der Einspritzeinheit ist die Zykluszeit zu verkürzen. Dies ist jedoch abhängig von weiteren Randbedingungen des Gießvorgangs und häufig nur begrenzt möglich. Eine andere Möglichkeit ist es, das Angießsystem des Formwerkzeugs großvolumig auszulegen, um die ausgebrachte Materialmenge zu vergrößern. Nachteilig hieran ist der dabei am Werkzeugteil ausgebildete Anguss, der von diesem entfernt werden muss. In einigen Anwendungsgebieten, wie der Medizintechnologie ist die Verwendung eines großvolumigen Angießsystems zudem aus Qualitätsgründen unerwünscht.
Zum Erreichen hoher Formteilqualitäten sind Heißkanalsysteme mit Nadelverschluss Stand der Technik. Das zusätzliche Volumen des Heißkanalsystems führt jedoch zu einer weiter verlängerten Verweilzeit der plastifizierten Formmasse vor dem Einspritzvorgang, woraus wiederum Qualitätseinbußen am Formteil resultieren können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verweilzeit der Formmasse vor dem Einspritzvorgang zu verkürzen.
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 vorgeschlagen, mit einer Einspritzeinheit mit einer Kammer für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben, um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse aus der Kammer zu fördern, wobei die Menge vorzugsweise abhängig von der Kavität des Formwerkzeugs über die Maschinensteuerung einstellbar ist. Die Spritzgießmaschine weist eine erste Werkzeugplatte und eine zweite Werkzeugplatte auf, wobei wenigstens die erste oder die zweite Werkzeugplatte in Richtung einer ersten Achse bewegbar angeordnet ist. Die Spritzgießmaschine weist ferner eine mit der Kammer der Einspritzeinheit verbundene Maschinendüse auf, mittels welcher plastifizierte Formmasse aus der Einspritzeinheit in eine Kavität einbringbar ist.
Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine weist ferner wenigstens ein Formwerkzeug mit wenigstens einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil auf, welche in einer Schließposition gemeinsam eine erste Kavität ausbilden und ein Anschnittsystem aufweisen, um wenigstens ein Formteil auszuformen, wobei das Anschnittsystem mit der Maschinendüse verbindbar ist und wobei das zweite Werkzeugteil in Richtung einer zweiten Achse bewegbar ist, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse angeordnet ist.
Die vorgeschlagene Spritzgießmaschine ermöglicht ein Transportieren eines zweiten Werkzeugteils in eine Einspritzeinrichtung, wo das erste Werkzeugteil mit mindestens einem weiteren Werkzeugteil ein Formwerkzeug mit einer ersten Kavität ausbildet, in welche plastifizierte Formmasse aus der Kammer der jeweiligen Einspritzeinrichtung eingebracht werden kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist die Spritzgießmaschine wenigstens ein drittes Werkzeugteil auf, welches in einer Schließposition gemeinsam mit dem fest angeordneten Werkzeugteil eine zweite Kavität ausbildet, welche sich von der ersten Kavität unterscheidet. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dass durch die Verwendung eines dritten Werkzeugteils eine zweite Kavität ausgebildet wird und damit zweite Formteile hergestellt werden können, welche sich von den ersten Formteilen unterscheiden. Dabei ist es auch möglich, die zweite Kavität möglichst großvolumig auszubilden, um durch ein Einbringen von plastifizierter Formmasse ein möglichst großes Volumen dieser Formmasse aus der Kammer 25 der Einspritzeinheit 15 zu entnehmen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Verweildauer von plastifizierte Formmasse in der Kammer 25 bei der Herstellung von Formteilen im ersten Formwerkzeug so lange ist, dass mit einer thermischen Schädigung der Formmasse zu rechnen ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Spritzgießmaschine ist das wenigstens eine dritte Werkzeugteil in Richtung der zweiten Achse bewegbar. Bei dieser Ausführungsform wird das dritte Werkzeugteil – das vorzugsweise die gleiche Außengeometrie aufweist wie das zweite Werkzeugteil – einfach in den Produktionsprozess der Spritzgießmaschine eingeschleust, vorzugsweise in einer hierfür ausgebildeten Station auf einer Transporteinrichtung angeordnet oder mittels eines Roboters entlang eines dreidimensionalen Pfades im Raum in der Spritzstation positioniert. Zusätzliche Einrichtungen – abgesehen von einer möglichen Veränderung des eingespritzten Volumens der Formmasse – sind hierbei nicht erforderlich.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Spritzgießmaschine ist das wenigstens eine dritte Werkzeugteil in Richtung einer Roboterachse bewegbar. Bei dieser Ausführungsform wird das dritte Werkzeugteil mittels eines Roboters in der Spritzstation positioniert und nach dem Schließen des Formwerkzeugs wird Schmelze in die im Formwerkzeug ausgebildete Kavität eingebracht. Nach dem Öffnen des Formwerkzeugs wird das dritte Werkzeugteil vorzugsweise ebenfalls mittels des Roboters an eine Position außerhalb der Spritzstation gebracht, wo die sich im dritten Werkzeugteil befindende Formmasse erstarrt und schließlich aus dem dritten Werkzeugteil entnommen werden kann.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Spritzgießmaschine weist die zweite Kavität ein größeres Volumen als die erste Kavität auf, wodurch Formteile mit verschiedenen Volumina hergestellt werden können und insbesondere verschiedene Mengen plastifizierter Formmasse aus der Kammer der Einspritzeinheit gefördert werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Spritzgießmaschine ist die Einspritzeinheit mit zwei Formöffnungen des Anschnittsystems des ersten bewegbaren Werkzeugteils verbindbar, um wenigstens zwei Formteile mit unterschiedlichem Volumen auszubilden. Bei dieser Ausführungsform können in einer Kavität eines Formwerkzeugs unterschiedliche Formteile ausgeformt werden, welche über vorzugsweise zwei Formöffnungen des Anschnittsystems mit der Einspritzeinheit verbindbar sind. Vorzugsweise können bei dieser Ausführungsform Zahl und Volumen der Formteile variieren.
Bei einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Spritzgießmaschine weist das zweite und – sofern vorhanden auch das dritte – Werkzeugteil einen RFID-Transponder auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform betreffen die darauf gespeicherten Daten insbesondere das Volumen der Kavität, welches zum Steuern der Einspritzmenge der Einspritzeinheit verwendet wird. Ebenso können darauf weitere Daten gespeichert sein, welche in weiteren Stationen der Spritzgießmaschine Verwendung finden.
Des Weiteren wird zum Lösen der Aufgabe ein Verfahren zum Spritzgießen von Formteilen mit einer Spritzgießmaschine vorgeschlagen, wie sie vorausgehend zur Lösung der Aufgabe beschrieben ist. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:

– Transportieren eines zweiten Werkzeugteils in Richtung der zweiten Achse zur Spritzstation der Spritzgießmaschine,
– Schließen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse, um eine erste Kavität auszubilden,
– Einbringen von plastifizierter Formmasse in die Kavität des Formwerkzeugs, um erste Formteile auszubilden,
– Transportieren des zweiten Werkzeugteils in Richtung der zweiten Achse aus der Spritzstation der Spritzgießmaschine, wobei die vorausgehenden Verfahrensschritte wahlweise mehrmals in Folge durchführbar sind, und:
– Transportieren eines dritten Werkzeugteils zur Spritzstation der Spritzgießmaschine,
– Schließen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse, um eine zweite Kavität auszubilden, welche ein deutlich größeres Volumen als die erste Kavität aufweist,
– Einbringen von plastifizierter Formmasse in die zweite Kavität des Formwerkzeugs, um zweite Formteile auszubilden,
– Öffnen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse,
– Transportieren des dritten Werkzeugteils aus der Spritzstation der Spritzgießmaschine.

Bei dem Verfahren werden also zunächst erste Formteile in einem ersten Formwerkzeug ausgebildet und anschließend zweite Formteile in einem zweiten Formwerkzeug ausgebildet, wobei das Formwerkzeug jeweils ein gleiches erstes Werkzeugteil aufweist. Diese Verfahrensschritte sind mehrmals in Folge durchführbar, insbesondere ist es möglich, mehrere zweite Werkzeugteile nacheinander in die Spritzstation zu transportieren und darin Formteile auszubilden, bevor ein drittes Werkzeugteil in die Spritzstation transportiert wird.
Zum Lösen der Aufgabe wird zudem ein weiteres Verfahren zum Spritzgießen von Formteilen mit einer vorher beschriebenen Spritzgießmaschine vorgeschlagen, welches folgende Verfahrensschritte aufweist:

– Transportieren eines zweiten Werkzeugteils in Richtung der zweiten Achse zur Spritzstation der Spritzgießmaschine,
– Schließen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse, um eine erste Kavität auszubilden,
– Einbringen von plastifizierter Formmasse in die Kavität des Formwerkzeugs, um Formteile auszubilden,
– Transportieren des zweiten Werkzeugteils in Richtung der zweiten Achse aus der Spritzstation der Spritzgießmaschine, wobei diese Verfahrensschritte wahlweise mehrmals in Folge durchführbar sind, und:
– Transportieren eines dritten Werkzeugteils zur Spritzstation der Spritzgießmaschine,
– Schließen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse, um eine zweite Kavität auszubilden, welche ein deutlich größeres Volumen als die erste Kavität aufweist,
– Einbringen von plastifizierter Formmasse in die zweite Kavität des Formwerkzeugs,
– Öffnen des Formwerkzeugs in Richtung der ersten Achse,
– Transportieren des dritten Werkzeugteils aus der Spritzstation der Spritzgießmaschine.

Dieses weitere Verfahren unterscheidet sich von dem vorgenannten Verfahren dadurch, dass zwar zweite Formteile in einem zweiten Formwerkzeug ausgebildet werden, wobei das zweite Formteil jedoch ein viel größeres Volumen aufweist, als das mit dem ersten Formwerkzeug hergestellte erste Formteil. Dieses Verfahren wird vorzugsweise eingesetzt, um mittels des dritten Werkzeugteils eine insbesondere größere Menge plastifizierter Formmasse aus der Kammer der Einspritzeinheit zu entnehmen, um die Verweildauer der plastifizierten Formmasse in dieser Kammer deutlich zu senken.
Vorzugsweise wird das dritte Werkzeugteil entlang einer Roboterkurve in die Spritzstation transportiert und aus dieser wieder entnommen, da der Erstarrungsvorgang der Formmasse in der (Teil-)Kavität des dritten Werkzeugteils deutlich mehr Zeit in Anspruch nimmt als der Erstellungsvorgang des Formteils in der (Teil-)Kavität eines zweiten Werkzeugteils. Ein Transport des dritten Werkzeugteils zu den verschiedenen Stationen der Spritzgießmaschine entlang dem Transportsystem ist daher weniger sinnvoll.
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 schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Spritzgießmaschine in der Draufsicht;
3: zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Spritzgießmaschine in einer Seitenansicht;
4a: zeigt ein beispielhaftes zweites Werkzeugteil; und
4b: zeigt ein beispielhaftes drittes Werkzeugteil.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Spritzgießmaschine 1 in der Draufsicht. Die Spritzgießmaschine 1 weist mehrere zweite Werkzeugteile 6 auf, welche in einer Schließposition gemeinsam mit einem ersten Werkzeugteil 28 eine erste Kavität ausbilden. Die Spritzgießmaschine 1 weist ferner eine Einspritzeinheit 15 mit einer Kammer 25 für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben 35 auf, um eine erste Menge der plastifizierten Formmasse aus der Kammer zu fördern. Gegenüber der Einspritzeinheit 15 ist an einer zweiten Werkzeugplatte 14 eine Transporteinrichtung 8 angeordnet, auf der ein zweites Werkzeugteil 6 in Richtung einer zweiten Achse A2 verschiebbar angeordnet ist.
Gegenüber diesem zweiten Werkzeugteil 6 ist ein erstes Werkzeugteil 28 an einer ersten Werkzeugplatte 26 fest angeordnet. Das erste Werkzeugteil 28 weist ein Anschnittsystem auf, in das mittels einer Maschinendüse der Einspritzeinheit 15 plastifizierte Formmasse einbringbar ist.
Das Formwerkzeug befindet sich in der Schließposition, wenn die zweite Werkzeugplatte 26 in Richtung der ersten Achse A1 mit dem zweiten Werkzeugteil 28 auf das erste Werkzeugteil 6 an der ersten Werkzeugplatte 14 gepresst wird. Dann ist auch die von dem ersten Werkzeugteil 28 und dem zweiten Werkzeugteil 6 gebildete Kavität 18 geschlossen. Durch das Anschnittsystem fließende Formmasse kann dann unter Druck den gesamten Raum der Kavität 18 ausfüllen.
An der zweiten Transporteinrichtung 9 ist eine als Kühlstation 2 ausgebildete Station angeordnet. Die Kühlstation 2 dient zum Kühlen des zweiten Werkzeugteils 6 und insbesondere zum Kühlen des wenigstens einen in der Kavität angeordneten Formteils 16. An der zweiten Transporteinrichtung 9 ist als weitere Station eine Entnahmestation 4 angeordnet, in welcher die sich noch in der (Teil-)Kavität 18 eines sich in der Entnahmestation 4 befindenden zweiten Werkzeugteils 6 befindenden Formteile 16 aus der (Teil-)Kavität 18 ausgestoßen werden.
Wie in 1 weiter gezeigt ist, ist links von der zweiten Transporteinrichtung 9 eine dritte Transporteinrichtung 10 und rechts von dieser, parallel zur zweiten Transporteinrichtung 9 eine vierte Transporteinrichtung 11 angeordnet. Die einzelnen Transporteinrichtungen 8, 9, 10 und 11 sind also jeweils in einem Winkel von etwa 90 Grad zueinander angeordnet.
An der vierten Transporteinrichtung 11 ist eine als Heizstation 5 ausgebildete weitere Station angeordnet. Mittels der Heizstation 5 wird ein dort angeordnetes zweites Werkzeugteil 6 für den nächsten Einspritzvorgang auf eine gewünschte Temperatur vorgeheizt.
Mit der ersten Transporteinrichtung 8 wird das betreffende zweite Werkzeugteil 6 zunächst in die Spritzstation 3 transportiert. Wenn das zweite Werkzeugteil 6 in der Spritzstation 3 eine vorbestimmte Position erreicht hat, wird das Formwerkzeug in die Schließposition gebracht. Hierbei wird gewährleistet, dass sich das zweite Werkzeugteil 6 in einer zur Durchführung des Spritzgießvorgangs erforderlichen exakten Position in der Spritzstation 3 befindet.
An der beispielhaften Spritzgießmaschine 1 ist ferner ein drittes Werkzeugteil 7 angeordnet, welches in einer Schließposition gemeinsam mit dem ersten Werkzeugteil 28 eine zweite Kavität 19 ausbildet, welche sich von der ersten Kavität 18 unterscheidet. Die äußere Geometrie des dritten Werkzeugteils 7 unterscheidet sich nicht von der Geometrie eines zweiten Werkzeugteils 6, so dass die zweiten und dritten Werkzeugteile 6, 7 in gleicher Weise von der Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 bewegbar sind.
Dabei ist jeweils ein zweites oder drittes Werkzeugteil 6, 7 auf jeweils einer Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 unabhängig von den anderen zweiten oder dritten Werkzeugteilen 6, 7 auf den anderen oder der gleichen Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 bewegbar. Die an der Spritzgießmaschine 1 angeordneten zweiten oder dritten Werkzeugteile 6, 7 können dabei jeweils zeitlich unabhängig und um eine individuelle Wegstrecke auf den Transporteinrichtungen 8, 9, 10, 11 bewegt werden. Die Spritzgießmaschine kann auch so ausgebildet sein, dass wenigstens zwei zweite oder dritte Werkzeugteile 6, 7, 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, 9, 10, 11 ist dabei so ausgeführt, dass die zweiten oder dritten Werkzeugteile 6, 7 jeweils von einer Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 auf die nächste Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 bewegt werden. Die bevorzugte Bewegungsrichtung der Werkzeugteile 6, 7 auf der Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 ist in 1 durch die Pfeile 30 dargestellt. Bei der Bewegung eines zweiten oder dritten Werkzeugteils 6, 7 von einer Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 auf die in Richtung der Pfeile 30 nächste Transporteinrichtung 9, 10, 11, 8 werden die zweiten oder dritten Werkzeugteile 6, 7 vorzugsweise im Uhrzeigersinn verschwenkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzgießmaschine 1, bei welcher sich das Volumen der zweiten Kavität vom Volumen der ersten Kavität unterscheidet, ist an den zweiten und/oder dritten Werkzeugteilen 6, 7 ein RFID-Transponder angeordnet. Die darauf enthaltenen Daten betreffen insbesondere auch das Volumen der Kavität, welches von einem an der Spritzstation 3 angeordnetem RFID-Lesegerät 13 zum Steuern der Einspritzmenge der Einspritzeinheit 15 verwendet wird. Ebenso können an weiteren Stationen RFID-Lesegeräte zum Auslesen von darauf gespeicherten Daten angeordnet sein, um die in diesen Stationen vorgenommenen Arbeitsschritte abhängig von dem dort positionierten bewegbaren zweiten oder dritten Werkzeugteil 6, 7 zu steuern.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Spritzgießmaschine 1 in der Draufsicht. Gegenüber der Spritzgießmaschine 1 aus 1 gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Spritzgießmaschine 1 in 2 unterscheidet sich von der Spritzgießmaschine 1 in 1 durch die unterschiedlichen Entnahmestationen 4, 4a für die Formteile 16 und 17. Im zweiten Werkzeugteil 6 ist nach dem Spritzgießvorgang in der Spritzstation 3 ein Formteil 16 und im dritten Werkzeugteil 7 ist nach dem Spritzgießvorgang in der Spritzstation 3 ein Formteil 17 angeordnet.
Abhängig von der erforderlichen Erstarrungszeit der Formteile 16, 17, welche insbesondere vom Volumen, von der Ausgestaltung, wie der Größe der Oberfläche im Verhältnis zum Volumen und vom Kühlvorgang abhängig ist, kann ein Formteil 16, 17 früher als ein anderes Formteil 16, 17 aus einem dritten Werkzeugteil 7 entnommen werden. Daher weist die Spritzgießmaschine 1 in 2 zwei Entnahmestationen 4 und 4a auf. Bei der beispielhaften Spritzgießmaschine 1 wird in der ersten Entnahmestation 4 das Formteil 16 aus dem zweiten Formwerkzeug 6 entnommen und in der zweiten Entnahmestation 4a, welche entlang der Transportstrecke 8, 9, 10, 11 nach der ersten Entnahmestation 4 angeordnet ist, wird das Formteil 17 aus dem dritten Formwerkzeug 7 entnommen.
Ist an den zweiten und dritten Werkzeugteilen 6, 7 ein RFID-Transponder angeordnet, so kann anhand der darauf enthaltenen Daten von einem an den Entnahmestation 4, 4a angeordnetem RFID-Lesegerät ausgelesen werden, ob das entsprechende Formteil 16, 17 aus dem zweiten oder dritten Formwerkzeug 6, 7 an der jeweiligen Entnahmestation 4, 4a zu entnehmen ist. In gleicher Weise kann an den Entnahmestationen 4, 4a auch mittels eines Sensors erfasst werden, ob das Formteil dort zu entnehmen ist. Ein solcher Sensor kann insbesondere von einem visuellen System, wie eine Kamera gebildet sein oder von einem mechanischen System, wie einem Taster.
3 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Spritzgießmaschine 1 in der Seitenansicht. Gegenüber der Spritzgießmaschine 1 aus 1 bzw. 2 gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Spritzgießmaschine 1 in 3 unterscheidet sich von der Spritzgießmaschine 1 in 1 dadurch, dass auf deren Transporteinrichtung 8, 9, 10, 11 nur zweite Werkzeugteile 6 transportiert werden. Ein drittes Werkzeugteil 7 wird bei dieser Ausführungsform mithilfe eines Roboters 40 in die Spritzstation 3 eingeführt.
Der Roboter 40 der beispielhaften Spritzgießmaschine 1 ist als Portalroboter ausgeführt und weist wenigstens eine Horizontalführung 41 und eine Vertikalführung 42 auf, mittels welcher das dritte Werkzeugteil 7 gegenüber dem ersten Werkzeugteil 28 in der Spritzstation 3 positionierbar ist. In gleicher Weise könnte der Roboter 40 auch als Knickarmroboter ausgestaltet sein, mittels welchem das dritte Werkzeugteil 7 von einer Anfangsposition entlang eines dreidimensionalen Pfades in die Zielposition gegenüber dem ersten Werkzeugteil 28 in der Spritzstation 3 positionierbar ist.
Ist das dritte Werkzeugteil 7 gegenüber dem ersten Werkzeugteil 28 in der Spritzstation 3 positioniert, wird das aus dem ersten 28 und dritten 7 Werkzeugteil gebildete Formwerkzeug 28, 7 durch ein Verschieben der beweglichen Werkzeugplatte 26 mittels einer Schließvorrichtung in Richtung der Achse A1 in die Schließstellung gebracht und damit die zweite Kavität 19 geschlossen. Mittels des Kolbens 35 wird sodann plastifizierte Formmasse aus der Kammer 25 der Einspritzeinheit 15 unter Druck in die Kavität 19 eingebracht und diese vollständig gefüllt. Bei der beispielhaften Ausführungsform weist die zweite Kavität 19 ein größeres Volumen als die erste Kavität 18 des Formwerkzeugs 28, 6 auf, so dass mittels des dritten Formwerkzeugs 7 eine vergleichsweise große Menge plastifizierter Formmasse aus der Kammer 25 der Einspritzeinheit 15 entnommen werden kann.
Nach dem Öffnen des Formwerkzeugs 28, 7 wird das dritte Werkzeugteil 7 vom Roboter 40 an eine Ruheposition gebracht, in welcher die Formteile 17 in der (Teil-)Kavität des dritten Werkzeugteils 7 erstarren. Nach einer ausreichenden Abkühlzeit werden die Formteile 17, wie in 3 dargestellt ist, mittels einer geeigneten Entnahmevorrichtung aus dem dritten Werkzeugteil 7 entnommen.
4a zeigt ein beispielhaftes zweites Werkzeugteil 6, welches mit einem ersten Werkzeugteil 28 ein Formwerkzeug 6, 28 bildet, das in einer Schließposition eine Kavität 18 ausbildet. Wenigstens ein Teil der Kavität 18 ist im zweiten Werkzeugteil 6 angeordnet, welcher in 4a mit 18a bezeichnet ist. Die Kavität 18 des Formwerkzeugs 6, 28 weist vier voneinander getrennte Formhohlräume auf, in welchen vier voneinander getrennte Formteile 16 ausgeformt werden. Da die Formteile 16 ein relativ geringes Volumen aufweisen besteht die Gefahr, dass die plastifizierte Formmasse in der Kammer 25 der Einspritzeinheit 15 zulange verweilt und dabei thermisch geschädigt werden kann.
4b zeigt ein beispielhaftes drittes Werkzeugteil 7, welches mit einem ersten Werkzeugteil 28 ein Formwerkzeug 7, 28 bildet, das in einer Schließposition eine Kavität 19 ausbildet. Wenigstens ein Teil der Kavität 19 ist im dritten Werkzeugteil 7 angeordnet, welcher in 4b mit 19a bezeichnet ist. Die Kavität 19 des Formwerkzeugs 7, 28 weist vier voneinander getrennte Formhohlräume auf, in welchen vier voneinander getrennte Formteile 17 ausgeformt werden. Die Formteile 17 weisen ein deutlich größeres Volumen als die Formteile 16 des Formwerkzeugs 6, 28 auf. Durch einen Spritzvorgang in das Formwerkzeug 7, 28 ist eine deutlich größere Menge an plastifizierter Formmasse aus der Kammer 25 der Einspritzeinheit 15 entnehmbar. Durch ein Verwenden des dritten Werkzeugteils 7 kann so die Verweildauer der plastifizierten Formmasse in der Einspritzeinheit 17 verkürzt werden.

Claims

Spritzgießmaschine (1) mit: – einer Einspritzeinheit (15) mit einer Kammer (25) für eine plastifizierte Formmasse und mit einem Kolben (35), um eine vorbestimmte Menge der plastifizierten Formmasse aus der Kammer (25) zu fördern, – einer ersten Werkzeugplatte (14) und zweiten Werkzeugplatte (26), wobei wenigstens die erste oder die zweite Werkzeugplatte (14, 26) in Richtung einer ersten Achse (A1) bewegbar angeordnet ist – eine mit der Kammer (25) der Einspritzeinheit (15) verbundene Maschinendüse – wenigstens ein Formwerkzeug (6, 28) mit wenigstens einem ersten Werkzeugteil (28) und einem zweiten Werkzeugteil (6), welche in einer Schließposition gemeinsam eine erste Kavität (18) ausbilden und ein Anschnittsystem aufweisen, um wenigstens ein Formteil (16) auszuformen, wobei das Anschnittsystem mit der Maschinendüse verbindbar ist und wobei das zweite Werkzeugteil (6) in Richtung einer zweiten Achse (A2) bewegbar ist, welche im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse (A1) angeordnet ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens ein drittes Werkzeugteil (7) aufweist, welches in einer Schließposition gemeinsam mit dem fest angeordneten Werkzeugteil (28) eine zweite Kavität ausbildet (19), welche sich von der ersten Kavität (18) unterscheidet.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine dritte Werkzeugteil (7) in Richtung der zweiten Achse (A2) bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine dritte Werkzeugteil (7) in Richtung einer Roboterachse bewegbar ist.
Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kavität (19) ein größeres Volumen als die erste Kavität (18) aufweist.
Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzeinheit (15) mit zwei Formöffnungen des Anschnittsystems des ersten bewegbaren Werkzeugteils (6) verbindbar sind, um wenigstens zwei Formteile mit unterschiedlichem Volumen auszubilden.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeugteil (6) einen RFID-Transponder aufweist.
Spritzgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Werkzeugteil (7) einen RFID-Transponder aufweist.
Verfahren zum Spritzgießen von Formteilen (16, 17) mit einer Spritzgießmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: – Transportieren eines zweiten Werkzeugteils (6) in Richtung der zweiten Achse (A2) zur Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), – Schließen des Formwerkzeugs (6, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), um eine erste Kavität (18) auszubilden, – Einbringen von plastifizierter Formmasse in die Kavität (18) des Formwerkzeugs (6, 29), um erste Formteile (16) auszubilden, – Transportieren des zweiten Werkzeugteils (6) in Richtung der zweiten Achse (A2) aus der Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), und: – Transportieren eines dritten Werkzeugteils (7) zur Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), – Schließen des Formwerkzeugs (7, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), um eine zweite Kavität (19) auszubilden, welche ein deutlich größeres Volumen als die erste Kavität (18) aufweist, – Einbringen von plastifizierter Formmasse in die zweite Kavität (19) des Formwerkzeugs (6, 29), um zweite Formteile (17) auszubilden, – Öffnen des Formwerkzeugs (7, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), – Transportieren des dritten Werkzeugteils (7) aus der Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1).
Verfahren zum Spritzgießen von Formteilen (16, 17) mit einer Spritzgießmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: – Transportieren eines zweiten Werkzeugteils (6) in Richtung der zweiten Achse (A2) zur Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), – Schließen des Formwerkzeugs (6, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), um eine erste Kavität (18) auszubilden, – Einbringen von plastifizierter Formmasse in die Kavität (18) des Formwerkzeugs (6, 29), um Formteile (16) auszubilden, – Transportieren des zweiten Werkzeugteils (6) in Richtung der zweiten Achse (A2) aus der Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), und: – Transportieren eines dritten Werkzeugteils (7) zur Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1), – Schließen des Formwerkzeugs (7, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), um eine zweite Kavität (19) auszubilden, welche ein deutlich größeres Volumen als die erste Kavität (18) aufweist, – Einbringen von plastifizierter Formmasse in die zweite Kavität (19) des Formwerkzeugs (6, 29), – Öffnen des Formwerkzeugs (7, 29) in Richtung der ersten Achse (A1), – Transportieren des dritten Werkzeugteils (7) aus Spritzstation (3) der Spritzgießmaschine (1).
Verfahren zum Spritzgießen von Formteilen (16, 17) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Werkzeugteil (7) entlang einer Roboterkurve zur Spritzstation (3) transportiert und entlang einer Roboterkurve von dort wieder weg transportiert.