DE102015008560B4

DE102015008560B4 - Vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse

Info

Publication number: DE102015008560B4
Application number: DE102015008560.3A
Authority: DE
Inventors: Herbert Zeidlhofer; Walter Jetzinger
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: AT515784A4; AT515784B1; CN105269749B; CN105269749A; DE102015008560A1

Abstract

Vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse mit einer feststehenden Formaufspannplatte (1) und einer in einer vertikalen Richtung relativ zur feststehenden Formaufspannplatte (1) bewegbaren Formaufspannplatte (2) und wenigstens einer zumindest eine Spritzdüse (3) aufweisenden Einspritzeinheit (4), welche in zumindest einer vertikalen Position der bewegbaren Formaufspannplatte (2) an einen an der bewegbaren Formaufspannplatte (2) angeordneten oder anzuordnenden und mit dieser bewegbaren Werkzeugteil (5) anpressbar ist, wobei eine Verstelleinheit für die zumindest eine Spritzdüse (3) vorgesehen ist, sodass die zumindest eine Spritzdüse (3) in unterschiedlichen vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, wobei die zumindest eine Spritzdüse (3) der wenigstens einen Einspritzeinheit (4) in jeder der vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) passiv, durch eine vertikale Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5), schwenkbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2.
Vertikale Spritzgießmaschinen (Spritzpressen sind in der nachstehenden Offenbarung stets mitzulesen) sind üblicherweise so ausgeführt, dass in den oben liegenden, vertikal bewegbaren Werkzeugteil bei geschlossenem Werkzeug eingespritzt wird. Dies ergibt bei vertikal angeordneten Einspritzeinheiten eine sehr große Bauhöhe. Es gibt keine Möglichkeit eines seitlichen Andockens an das Werkzeug. Es sind auch solche Spritzgießmaschinen denkbar, bei denen an der feststehenden Formaufspannplatte ein vertikal – insbesondere zur Ausführung eines Prägehubes – bewegbarer Werkzeugteil angeordnet ist.
Eine vertikale Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geht aus der DE 20 60 346 A und nach dem Oberbegriff des Anspruch 2 geht aus der US 2013/03 09 350 A1 hervor.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten gattungsgemäßen vertikalen Spritzgießmaschine oder Spritzpresse.
Diese Aufgabe wird durch eine vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Idee ist also, dass die (horizontal angeordnete) Einspritzeinheit(en) bei einer vertikalen – vorzugsweise hydromechanische, insbesondere zwei Platten Spritzgießmaschine oder Spritzpresse – die vertikale (Präge)bewegung des bewegbaren Werkzeugteils mitfahren kann, sodass die Spritzdüse während der Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte oder eines Prägeprozesses bevorzugt permanent an den bewegbaren Werkzeugteil angepresst bleibt.
Dazu kann beispielsweise die Unterstützung des Spritzaggregates an einer Seite schwenkbar bzw. drehbar ausgeführt werden und an der anderen Seite mittels Feder, Hydrauliksystem oder ähnlichem vorgespannt werden. Die Spritzdüse ist so eingestellt, dass sie vor dem Start der Bewegung in die Werkzeug-Angussbüchse trifft und wird dann mit der Werkzeugbewegung aktiv oder passiv in die Endposition der Verfahrbewegung der bewegbaren Formaufspannplatte oder (bei einem Prägeprozess) des Werkzeuges bewegt.
Es kann eine Unterstützung der Anpresseinheit und evtl. auch eine Unterstützung des Massezylinders zusätzlich zur Unterstützung der Einspritzeinheit ausgeführt werden.
Diese Schwenkbewegung der Einspritzeinheit kann auch kombiniert werden mit einer manuellen oder automatischen Höhenverstellung der Einspritzeinheit.
Die beschriebene Ausführung kann auch für Mehrfarbenanwendungen umgesetzt werden, also wenn bspw. zwei oder mehrere Einspritzeinheiten im Einsatz sind.
Die Erfindung ermöglicht ein Füllen des Prägespalts bzw. der Werkzeugkavität über den bewegbaren Werkzeugteil bei gleichzeitiger Werkzeugbewegung. Durch das permanente Anpressen der Spritzdüse ans Werkzeug ist im Werkzeug keine Verschlussdüse erforderlich bzw. kann kein Material zwischen Spritzdüse und Werkzeug austreten.
Es sind dadurch Fertigungsteile herstellbar und Prozesse möglich, die andernfalls an vertikalen Spritzgießmaschinen nicht funktionieren würden. Das kann beispielsweise Einlegeteile betreffen, die umspritzt werden, oder Teile die mit dem Prozess „Negativprägen” hergestellt werden.
Bevorzugt durch eine Kombination von Schwenken und Höhenverstellung des Spritzaggregates kann jede beliebige Höhe des Werkzeug-Anspritzpunktes angefahren werden und es kann zusätzlich auch während der Prägebewegung eingespritzt werden. Dadurch ist eine hohe Flexibilität bezüglich Werkzeugausführung und Prozessführung realisierbar.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren und der dazu gehörigen Figurenbeschreibung. Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der Variante des Anspruchs 1. Die 2 bis 6 und 8 bis 10 zeigen weitere, jedoch nichtbeanspruchte Ausführungsbeispiele. Die 7 zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Variante des Anspruchs 2.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist schematisch eine vertikale Spritzgießmaschine dargestellt. In Bezug auf eine feststehende Formaufspannplatte 1 ist eine bewegbare Formaufspannplatte 2 mit bekannten Mitteln vertikal verfahrbar angeordnet. An der feststehenden Formaufspannplatte 1 ist ein feststehender Werkzeugteil 10 und an der bewegbaren Formaufspannplatte 2 ist ein bewegbarer Werkzeugteil 5 angeordnet.
Die hier einzige Einspritzeinheit 4 ist auf einem eigenen Bett 9 so schwenkbar gelagert, dass die hier einzige Spritzdüse 3 entlang eines Bogens verschwenkbar ist, der so ausreichend bemessen ist, dass die Spritzdüse 3 der Einspritzeinheit 4 in jeder der für den Prozess relevanten vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte 2 an das bewegbare Werkzeugteil 5 anpressbar ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies konkret so gelöst, dass die Einspritzeinheit 4 in ihrem von der bewegbaren Formaufspannplatte 2 weiter entfernten (hinteren) Bereich über ein Drehgelenk 11 gelagert ist und in ihrem von der bewegbaren Formaufspannplatte 2 weniger weit entfernten (vorderen) Bereich über Federn 7 am Bett 9 abgestützt. Der Massezylinder 12 der Einspritzeinheit 4 ist zusätzlich über ein Gelenk 13 (unterstützt durch Feder(n) 14) an einer Konsole 15 abgestützt. Da ja die Einspritzdüse 3 an den bewegbaren Werkzeugteil 5 angepresst wird, kann die Einspritzeinheit 4 passiv, durch eine vertikale Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte 2, so geschwenkt werden, wie es nötig ist, um der vertikalen Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte 2 (genauer: des an der bewegbaren Formaufspannplatte 2 angeordneten Werkzeugteils 5) zu folgen.
Mögliche beispielhafte Verfahren:

– Einspritzen in den bewegbaren Werkzeugteil; Start bei min. Prägespalt, dann Füllen (evtl. parallelitätsgeregelt) und Nachdruck.
– Einspritzen in den bewegbaren Werkzeugteil; Start bei max. Prägespalt (Füllen), dann Verpressen (Prägen).

Das nichtbeanspruchte Ausführungsbeispiel der 2 unterscheidet sich von jenem der 1 nur dadurch, dass anstelle der Federn 7 eine Antriebseinheit 6 zum aktiven Schwenken der Einspritzeinheit 4 vorgesehen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine hydraulische Antriebseinheit.
Mögliche beispielhafte Verfahren:

– Automatisches Anfahren der Einspritzeinheit auf Höhe Anspritzpunkt nach jedem Werkzeugwechsel, bspw. mit Option Werkzeugcodierung.
– Bei Ausführung mit zwei Einspritzeinheiten können diese unabhängig voneinander in der Höhe verstellt werden.

3 zeigt ein nichtbeanspruchtes Ausführungsbeispiel, bei dem die gesamte Einspritzeinheit 4 unabhängig von der bewegbaren Formaufspannplatte 2 auf einem Bett 9 angeordnet in der vertikalen Richtung verfahrbar (höhenverstellbar) gelagert ist. Ein erstes Wegemesssystem 16 bestimmt die Position der Einspritzeinheit 4. Ein zweites Wegemesssystem 17 bestimmt (hier über die Position der Druckkissen 18) die Position des bewegbaren Werkzeugteils 5. Durch eine Regelvorrichtung 8, die mit dem ersten und dem zweiten Wegemesssystem 16, 17 verbunden ist, sind die Einspritzeinheit 4 und die bewegbare Formaufspannplatte 2 synchron verfahrbar.
Mögliche alternative Ausführungsbeispiele zu den in den Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispielen:

– Vor allem kleinere Einspritzeinheiten könnten über eine Konsole 19 direkt (vertikal – 10 – oder auch horizontal – 5 –) an den bewegbaren Werkzeugteil 5 montiert werden und den Öffnungshub zyklisch mitfahren.
– Anordnung von Einspritzeinheiten 4 über eine Konsole 19 direkt an der bewegbaren Formaufspannplatte 2 (seitlich – 4 – oder oben – 6 –).
– Vor allem für kleinere Prägehübe könnte mit verstellbaren Düsenelementen eine Anpassung an die Bewegung des Werkzeugs erfolgen (8).
– Vor allem für kleinere Prägehübe könnte über elastische Zwischenelemente der Spritzdüse 3 eine Anpassung an die Bewegung des Werkzeugs erfolgen (9).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der Variante des Anspruchs 2 ist beispielhaft in der 7 dargestellt.
Mögliche beispielhafte Verfahren:

– Wenn die Kunststoffschmelze bspw. mittels Breitschlitzdüse in das Werkzeug abgelegt wird, kann gleichzeitig mittels automatischer Höhenverstellung die Kontur des Werkzeuges abgefahren werden.
– Spritzeinheit in gut zugängige Höhe fahren für Servicearbeiten etc.

Bezugszeichenliste

1: feststehende Formaufspannplatte
2: bewegbare Formaufspannplatte
3: Spritzdüse
4: Einspritzeinheit
5: Bewegbarer Werkzeugteil
6: Antriebseinheit
7: Feder(n)
8: Regelvorrichtung
9: Bett
10: Feststehender Werkzeugteil
11: Drehgelenk
12: Massezylinder
13: Gelenk
14: Feder(n)
15: Konsole
16: erstes Wegemesssystem
17: zweites Wegemesssystem
18: Druckkissen
19: Konsole

Claims

Vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse mit einer feststehenden Formaufspannplatte (1) und einer in einer vertikalen Richtung relativ zur feststehenden Formaufspannplatte (1) bewegbaren Formaufspannplatte (2) und wenigstens einer zumindest eine Spritzdüse (3) aufweisenden Einspritzeinheit (4), welche in zumindest einer vertikalen Position der bewegbaren Formaufspannplatte (2) an einen an der bewegbaren Formaufspannplatte (2) angeordneten oder anzuordnenden und mit dieser bewegbaren Werkzeugteil (5) anpressbar ist, wobei eine Verstelleinheit für die zumindest eine Spritzdüse (3) vorgesehen ist, sodass die zumindest eine Spritzdüse (3) in unterschiedlichen vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, wobei die zumindest eine Spritzdüse (3) der wenigstens einen Einspritzeinheit (4) in jeder der vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) passiv, durch eine vertikale Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5), schwenkbar ist.
Vertikale Spritzgießmaschine oder Spritzpresse mit einer feststehenden Formaufspannplatte (1) und einer in einer vertikalen Richtung relativ zur feststehenden Formaufspannplatte (1) bewegbaren Formaufspannplatte (2) und wenigstens einer zumindest eine Spritzdüse (3) aufweisenden Einspritzeinheit (4), wobei an der feststehenden Formaufspannplatte (1) ein relativ zu dieser vertikal – insbesondere zur Ausführung eines Prägehubes – bewegbarer Werkzeugteil (5) angeordnet ist, wobei eine Verstelleinheit für die zumindest eine Spritzdüse (3) vorgesehen ist, sodass die zumindest eine Spritzdüse (3) in unterschiedlichen vertikalen Positionen des bewegbaren Werkzeugteils (5) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, wobei die zumindest eine Spritzdüse (3) der wenigstens einen Einspritzeinheit (4) in jeder der vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) passiv, durch eine vertikale Bewegung der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5), schwenkbar ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) so schwenkbar gelagert ist, dass die Spritzdüse (3) entlang eines Bogens verschwenkbar ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) durch eine Feder (7) gegen die Schwenkbewegung beaufschlagt ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzeinheit (4) – vorzugsweise unabhängig von der bewegbaren Formaufspannplatte (2) auf einem Bett (9) angeordnet – in der vertikalen Richtung verfahrbar gelagert ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Einspritzeinheiten (4) vorgesehen sind, deren Spritzdüsen (3) unabhängig voneinander in unterschiedlichen vertikalen Positionen der bewegbaren Formaufspannplatte (2) oder des bewegbaren Werkzeugteils (5) an das bewegbare Werkzeugteil (5) anpressbar sind.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Werkzeugteil (5) zur Ausführung eines Prägehubs zumindest zeitweise unabhängig von der bewegbaren Formaufspannplatte (2) vertikal bewegbar ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterstützung einer Anpresseinheit und/oder der Einspritzeinheit (4) vorgesehen ist.
Spritzgießmaschine oder Spritzpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Einspritzeinheit (4) zumindest eine Feder (14) vorgesehen ist.