-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen. Die Vorrichtung ist mit einer Vielzahl einzeln betätigbarer Elemente zum Erstellen einer Kennzeichnung ausgestattet. Somit kann jedes der mit einem Spritzgusswerkzeug hergestellten Spritzgussteile individuell markiert bzw. gekennzeichnet werden.
-
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen.
-
Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Spritzgusswerkzeug. Das Spritzgusswerkzeug besteht aus mindestens einem ersten beweglichen Werkzeugteil und mindestens einem zweiten beweglichen Werkzeugteil. Eines der beiden Werkzeugteile umfasst mindestens eine Vorrichtung, die eine Vielzahl einzeln betätigbarer Elemente zum Erstellen einer Kennzeichnung besitzt. Mit der Vorrichtung zum Erstellen einer Kennzeichnung kann somit jedes der Spritzgussteile im Spritzgusswerkzeug individuell markierbar sein.
-
Das europäische Patent
EP 1 410 893 B1 offenbart eine sequentielle Nummerierungsmaschine für Spritzgussformen, die für das Anbringen von Markierungen auf Werkstücken vorgesehen ist. Die Nummerierungsmaschine besteht aus einem zylinderförmigen und hohlen Gehäuse, in dem viele Nocken angebracht sind. Eine gleiche Anzahl von Rädern verläuft parallel zueinander und jede Nocke ist dabei an ein Rad angeschlossen, so dass damit das individuelle Drehen der einzelnen Räder ermöglicht ist. Die mit den einzelnen Rädern eingestellte Nummer wird in das durch Spritzguss hergestellte Werkzeug gedrückt.
-
Das europäische Patent
EP 1 647 387 offenbart eine Vorrichtung zur fortlaufenden Nummerierung von Spritzgussteilen. Auf einer Reihe von parallelen Rädern sind an deren Umfang eine Reihe von Ziffern, Legenden oder Figuren angeordnet. Im Falle einer numerischen Markierung des hergestellten Spritzgussteils sind Zahlen auf den parallelen Rädern angeordnet. Innerhalb der Räder ist eine Innenverzahnung vorgesehen, so dass damit die Zahlenkombination auf dem Umfang der einzelnen Räder eingestellt und letztendlich auf das mit Spritzguss hergestellte Werkstück eingeprägt werden kann.
-
Den obigen Patenten kann entnommen werden, dass für die Markierung der Spritzgussteile ein mechanisches Zählwerk eingesetzt worden ist, bei dem eine Vielzahl von parallelen Rädern entsprechend gedreht werden kann. Eine Nummer wird dann in das Spritzgussteil eingeprägt. Die Anordnung der parallelen Räder bzw. Zählscheiben hat sich als störanfällig im Spritzgussprozess erwiesen. Das größte Problem der Lösung mit den Zählscheiben war, die Abdichtung der Zählscheiben im Spritzgussprozess zu gewährleisten.
-
Ferner wurde bisher entweder eine batchweise Kennzeichnung per Datumstempel oder eine nachfolgende Beschriftung der Spritzgussteile durchgeführt. Beide Lösungen für die Markierung bzw. Kennzeichnung von Spritzgussteilen erhöht i. d. R. die Stückkosten, da ein nachgeschalteter Fertigungsprozess für die Markierung der Spritzgussteile erfolgen muss.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen zu schaffen, die zuverlässig, wenig störanfällig und kostengünstig die Markierung von Spritzgussteilen durchführt.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
-
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen zu schaffen, das den Herstellungsprozess von Spritzgussteilen am geringsten stört und dabei eine zuverlässige, wenig störanfällige und kostengünstige Markierung bzw. Kennzeichnung von Spritzgussteilen ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 7 umfasst.
-
Hinzu kommt, dass der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Spritzgusswerkzeug zu schaffen, mit dem nicht nur Spritzgussteile hergestellt werden können, sondern diese auch kostengünstig, wenig störanfällig und zuverlässig mit einer Kennzeichnung versehen werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Spritzgusswerkzeug gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 11 umfasst.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Vielzahl einzeln betätigbarer Elemente zum Erstellen einer Kennzeichnung umfasst. Mit der Vielzahl der einzeln betätigbaren Elemente kann jedes der Spritzgussteile individuell markiert werden. Die einzeln betätigbaren Elemente zum Markieren der Spritzgussteile sind als individuell betätigbare Stifte ausgestaltet, die in Richtung ihrer Längsachse beweglich sind. Gerade die individuell betätigbaren Stifte, die sich in Richtung der Längsachse bewegen, haben den Vorteil, dass sich Dichtungsprobleme zwischen dem Werkzeug und dem herzustellenden Spritzgussteil nicht ergeben.
-
Die einzelnen der betätigbaren Elemente sind Stifte, die parallel zueinander angeordnet sind. Bevorzugt sind die betätigbaren Stifte in Form einer Matrix angeordnet.
-
Für die Betätigung bzw. die Bewegung der Stifte gibt es eine Vielzahl von Bewegungsmöglichkeiten. So können die Stifte rein mechanisch, oder elektro-mechanisch, elektro-magnetisch oder mittels einer Kombination der vorgenannten Bewegungsmethoden bewegt werden.
-
Die mit der Vorrichtung eingebrachte Kennzeichnung ist ein Code, der mit der Gesamtheit der betätigbaren Elemente in jedes der Spritzgussteile eingeprägt werden kann.
-
Der Code kann ein binärer Code sein. Der Binärcode kann sowohl optisch, als auch taktil ausgelesen werden. Um die Anzahl der Stellen des Binärcodes (und damit den benötigten Platz) zu begrenzen, kann der Binärcode mit herkömmlichen Datumsuhren oder Chargenkürzeln kombiniert werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen umfasst die folgenden Schritte: Mit dem Spritzgusswerkzeug wird eine Vielzahl von Spritzgussteilen durch Einspritzen eines fließfähigen Materials hergestellt. Bevorzugt ist das fließfähige Material ein Kunststoff. Eine Kennzeichnung der Spritzgussteile wird mit einer Vielzahl einzeln betätigbarer Elemente, die parallel zu Auswerferstiften des Spritzgusswerkzeugs bewegt werden, in jedes Spritzgussteil eingebracht. Das Spritzgussteil, welches nun markiert ist, wird mit Auswerferstiften aus dem Spritzgusswerkzeug ausgeworfen.
-
Die einzeln betätigbaren Elemente bestehen aus mehreren parallel zueinander angeordneten, individuell betätigbaren Stiften, die in Form einer Matrix angeordnet sind. Es ist eine separate Einheit vorgesehen, mit der die betätigbaren Stifte rein mechanisch, elektro-mechanisch, elektro-magnetisch oder mittels einer Kombination der vorgenannten Bewegungsweise bewegt werden können.
-
Der von den betätigbaren Elementen gebildete Code kann beim Öffnen oder Schließen des Spritzgusswerkzeugs für das nächste zu fertigende Spritzgussteil geändert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat vor allem den Vorteil, dass die Kennzeichnung des Spritzgussteils im Spritzgusswerkzeug vorgenommen werden kann. Dies spart einen weiteren Fertigungsschritt beim Herstellen von Spritzgussteilen und senkt damit die Stückgutkosten pro Spritzgussteil.
-
Ferner betrifft die Erfindung ein Spritzgusswerkzeug aus mindestens einem ersten beweglichen Werkzeugteil und mindestens einem zweiten beweglichen Werkzeugteil. Dabei weist eines der beiden Werkzeugteile mindestens eine Vorrichtung auf, die eine Vielzahl einzeln betätigbarer Elemente zum Erstellen einer Kennzeichnung umfasst. Mit der Vorrichtung kann jedes Spritzgussteil, das mit dem Spritzgusswerkzeug hergestellt wird, individuell markiert werden. Die Vorrichtung besitzt einzeln betätigbare Elemente zum Markieren der Spritzgussteile, welche parallel zur Achse der einzeln betätigbaren Elemente bewegt werden können. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit der Vielzahl der einzeln betätigbaren Elemente im zweiten, stationären Werkzeugteil eingebaut.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die einzelnen, betätigbaren Elemente mehrere parallel zueinander angeordnete Stifte. Die betätigbaren Stifte sind dabei in Form einer Matrix angeordnet. Die mit den betätigbaren Stiften eingebrachte Kennzeichnung in das Spritzgussteil ist ein Code. Der Code kann bevorzugt ein binärer Code sein und die Verstellung des Codes der betätigbaren Elemente kann beim Schließen oder beim Öffnen des Spritzgusswerkzeugs vorgenommen werden.
-
Die Betätigung der einzelnen Stifte erfolgt mit einer Betätigungseinrichtung. Mit der Betätigungseinrichtung ist eine unabhängige Steuerung der einzelnen Stifte möglich, so dass sich diese in Richtung der Längsachse der einzelnen Stifte bewegen und somit die Codierung bzw. Kennzeichnung in das Spritzgussteil einbringen können. Wie bereits erwähnt, sind für die Bewegung der einzelnen Stifte mehrere Möglichkeiten denkbar, wie z. B. eine mechanische, eine elektrische (mit Piezo-Elementen) oder eine elektro-magnetische Umsetzung.
-
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren, sowie deren Beschreibungsteile.
-
Es zeigen im Einzelnen:
-
1 eine Schnittansicht durch ein Spritzgusswerkzeug, gemäß dem Stand der Technik;
-
2 einen Querschnitt durch das Spritzgusswerkzeug aus 1, bei dem das erste Werkzeugteil entfernt worden ist;
-
3 eine weitere Ansicht des Spritzgusswerkzeugs aus 1, bei dem Auswerferstifte das fertige Spritzgussteil aus dem Spritzgusswerkzeug entfernen;
-
4 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs, bei dem die Vorrichtung zum Kennzeichnen der Spritzgussteile eingebaut ist;
-
5 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs aus 4, bei dem das erste Werkzeugteil entfernt ist;
-
6 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs, bei dem Auswerferstifte das Spritzgussteil aus dem Spritzgusswerkzeug entfernen;
-
7 zeigt das aus dem Spritzgusswerkzeug entfernte Spritzgussteil;
-
8 eine Schnittansicht durch das zweite Werkzeugteil, bei dem das Spritzgussteil aus dem zweiten Werkzeugteil entfernt ist;
-
9 eine vergrößerte Ansicht des in 7 mit A gekennzeichneten Bereichs des Spritzgussteils;
-
10 eine vergrößerte Ansicht des in 8 mit B gekennzeichneten Bereichs der einzelnen betätigbaren Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
-
11 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen; und
-
12 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kennzeichnung von Spritzgussteilen, bei der die einzelnen betätigbaren Elemente in Form einer Matrix angeordnet sind.
-
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Das dargestellte Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen stellt lediglich eine Ausführungsform dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen ausgestaltet sein kann. Ebenso stellt das Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen lediglich eine von mehreren Ausführungsformen dar, wie das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.
-
1 zeigt eine Schnittansicht eines Spritzgusswerkzeugs 10 des Standes der Technik, das aus einem ersten Werkzeugteil 11 und einem zweiten Werkzeugteil 12 besteht. Das erste Werkzeugteil 11 und das zweite Werkzeugteil 12 bilden zusammen einen Freiraum 13, in den über eine Anspritzöffnung 14 ein fließfähiges Material (Kunststoff, Thermoplast) in das Spritzgusswerkzeug 10 eingespritzt werden kann. Nach dem Erstarren des fließfähigen Materials bildet sich im Freiraum 13 das fertige Spritzgussteil 20 (siehe 2) aus. Bei der in 2 gezeigten Darstellung des Spritzgusswerkzeugs 10 des Standes der Technik ist das erste Werkzeugteil 11 vom zweiten Werkzeugteil 12 abgenommen. Das fließfähige Material ist bereits zu dem fertigen Spritzgussteil 20 erstarrt. Zur Stabilisierung und Festlegung des ersten Werkzeugteils 11 auf dem zweiten Werkzeugteil 12 greifen Führungsbolzen 15 des zweiten Werkzeugteils 12 in entsprechende Sacklöcher 16 des ersten Werkzeugteils 11 ein. Bei der in 3 gezeigten Darstellung des Spritzgusswerkzeugs 10 des Standes der Technik hat sich ein Auswerfmechanismus 7 in Richtung auf das Spritzgussteil 20 bewegt. Der Auswerfmechanismus 7 besitzt zur gerichteten Führung seiner Bewegung ebenfalls Führungsbolzen 17. Ferner trägt der Auswerfmechanismus 7 mehrere Auswerferstifte 6, die das Spritzgussteil 20 letztendlich aus dem zweiten Werkzeugteil 12 lösen und aus dem gesamten Spritzgusswerkzeug 10 auswerfen. Ferner besitzt das zweite Werkzeugteil 12 eine ausgeformte Aufnahme 9, in der eine Vorrichtung zum Kennzeichnen der Spritzgussteile 20 aufgenommen werden kann.
-
Die 4 bis 6 zeigen ein Spritzgusswerkzeug 10, das die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen 20 umfasst. Analog zur Darstellung des Standes der Technik aus 2 besteht das hier beschriebene Spritzgusswerkzeug 10 aus einem ersten Werkzeugteil 11 und einem zweiten Werkzeugteil 12, die in der geschlossenen Stellung einen Freiraum 13 bilden, der über eine Anspritzöffnung 14 mit einem fluiden Material gefüllt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen 20 ist in einer Aussparung 9 des zweiten Werkzeugteils 12 untergebracht.
-
Bei der Darstellung in 5 ist das erste Werkzeugteil 11 des Spritzgusswerkzeugs 10 von dem zweiten Werkzeugteil 12 getrennt. Das Spritzgussteil 20 hat sich bereits durch Erstarren des fluiden Materials ausgeformt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen der Spritzgussteile 20 ist dabei gegenüber dem sich noch im zweiten Werkzeugteil 12 befindlichen Spritzgussteil 20 angeordnet. Ebenso wirken auf das Spritzgussteil mehrere Auswerferstifte 6.
-
Bei der in 6 gezeigten Darstellung haben die Aufswerferstifte 6 bereits das Spritzgussteil 20 aus dem zweiten Werkzeugteil 12 bzw. aus dem Spritzgusswerkzeug 10 entfernt. Die Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen des Spritzgussteils 20 hat zuvor in das Spritzgussteil 20 eine entsprechende Kennzeichnung (hier nicht dargestellt) eingebracht.
-
7 und 8 zeigen eine Darstellung des aus dem zweiten Werkzeugteil 12 entfernten Spritzgussteils 20. Dieses Spritzgussteil 20 ist bereits in einem mit A gekennzeichneten Bereich mit der Kennzeichnung versehen. Diese Kennzeichnung wurde von der im zweiten Werkzeugteil 12 eingebauten Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen der Spritzgussteile 20 eingebracht. Die Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen der Spritzgussteile 20 besitzt eine Vielzahl von betätigbaren Elementen 4 (siehe hierzu 11), deren Lage auf dem zweiten Werkzeugteil 12 durch den mit B gekennzeichneten Bereich dargestellt ist.
-
9 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in 7 mit A gekennzeichneten Bereichs. In einem Flächenelement 22 des Spritzgussteils 20 ist die Kennzeichnung 24 eingebracht. Die Kennzeichnung 24 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Kennzeichnungselementen 26. Bei der hier gezeigten Ausführungsform bilden die einzelnen Kennzeichnungselemente 26 der Kennzeichnung einen Binärcode. Der Binärcode, den jedes Spritzgussteil 20 trägt, kann sowohl optisch, als auch taktil ausgelesen werden.
-
10 zeigt eine Draufsicht auf den mit B gekennzeichneten Bereich der 8. In einer Grenzfläche 23 des zweiten Werkzeugteils 12 sind die betätigbaren Elemente 4 bzw. Stifte der Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen der Spritzgussteile 20 angeordnet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die Anordnung der Stifte 4 in Form einer Matrix 8 ausgestaltet. Jeder der Stifte 4 besitzt ein freies Ende 25, das entsprechend der Bewegung der einzelnen Stifte 4 auf das Spritzgussteil 20 einwirkt und die eingestellte Kennzeichnung 24 auf das Spritzgussteil 20, bzw. auf ein Flächenelement 22 des Spritzgussteils 20 einbringt. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die hier dargestellte Ausgestaltung der Anordnung der Stifte 4 der Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen des Spritzgussteils 20 lediglich eine mögliche Ausführungsform der Anordnung darstellt.
-
11 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen 20. Die einzelnen individuell betätigbaren Elemente 4 sind in Form von Stiften ausgebildet. Die Stifte 4 sind dabei in Richtung der Längsachse 5 der einzelnen Stifte 4 individuell bewegbar. Ferner sind die Stifte 4 alle parallel zueinander angeordnet. Die Stifte 4 werden von einer Betätigungseinheit 30 getragen. Mit der Betätigungseinheit 30 können die Stifte 4 individuell in Richtung der Längsachse 5 bewegt werden, um entsprechend der Einstellung der Codierung auf einem Flächenelement 22 des Spritzgussteils 20 die geforderte Kennzeichnung 24 einzubringen.
-
12 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 2 zum Kennzeichnen von Spritzgussteilen 20. Wie bereits vorstehend erwähnt, sind die einzelnen Stifte 4 in Form einer Matrix 8 angeordnet. Die Stifte 4 können individuell durch das Betätigungselement 30 betätigt werden, so dass der entsprechende Code bzw. die entsprechende Kennzeichnung 24 zum Kennzeichnen des Spritzgussteils 20 eingestellt werden kann und diese letztendlich auf das Spritzgussteil 20 übertragen wird. Das vordere Ende 25 der Stifte 4 bringt dabei die entsprechende Kennzeichnung 24 in das Flächenelement 22 des jeweiligen Spritzgussteils 20 ein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Vorrichtung
- 4
- betätigbare Elemente, Stifte
- 5
- Längsachse
- 6
- Auswerferstift
- 7
- Auswerfmechanismus
- 8
- Matrix
- 9
- Aufnahme
- 10
- Spritzgusswerkzeug
- 11
- erstes Werkzeugteil
- 12
- zweites Werkzeugteil
- 13
- Freiraum
- 14
- Anspritzöffnung
- 15
- Führungsbolzen
- 16
- Sackloch
- 17
- Führungsbolzen
- 20
- Spritzgussteil
- 22
- Flächenelement
- 23
- Grenzfläche
- 24
- Kennzeichnung
- 25
- freies Ende der Stifte
- 26
- Kennzeichnungselement
- 30
- Betätigungseinheit
- A
- Bereich
- B
- Bereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1410893 B1 [0004]
- EP 1647387 [0005]
