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Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Herstellungsverfahren für ein resultierendes Spritzgießteil in einer Spritzgießmaschine.
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Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Spritzgießmaschine.
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Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Aufspannplatte einer Spritzgießmaschine, wobei die Aufspannplatte einen Drehteller aufweist, auf dem zwei Formhälften von Spritzgießformen anordenbar sind, wobei die auf dem Drehteller angeordneten Formhälften durch Drehen des Drehtellers um 180° ihre Positionen vertauschen.
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Spritzgießmaschinen sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der
DE 199 06 691 A1 eine Spritzgießmaschine bekannt, die eine erste und eine zweite Aufspannplatte aufweist, die mittels einer Verfahreinrichtung aufeinander zu und voneinander weg verfahrbar sind. Bei dieser Spritzgießmaschine ist auf einer der beiden Aufspannplatten ein Drehteller angeordnet. Der Drehteller ist um eine Drehachse drehbar, die in einem Zentralbereich der beiden Aufspannplatten angeordnet ist. Auf dem Drehteller sind in einem radialen Abstand von der Drehachse Formhälften von Spritzgießformen angeordnet. Die Formhälften wirken mit weiteren Formhälften zusammen, die - direkt und insbesondere nicht drehbar - auf der anderen der beiden Aufspannplatten angeordnet sind. Der Drehteller wird jeweils um 360°/n gedreht, wobei n die Anzahl an Formhälften auf dem Drehteller ist und mindestens den Wert 3 aufweist.
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Beim Spritzgießen stellt sich in manchen Fällen das Problem, bei einem Spritzgießvorgang die Schließkraft mit einer gleichmäßigen Verteilung auf die Formhälften einer entsprechenden Spritzgießform aufzubringen. Um dies zu erreichen, sollten die Formhälften der entsprechenden Spritzgießform im Zentralbereich der Aufspannplatten angeordnet sein, der von den Rändern der Aufspannplatten gleich weit entfernt ist. Wenn auf den beiden Aufspannplatten jeweils nur eine einzige Formhälfte angeordnet ist und somit auch nur eine einzige Spritzgießform vorhanden ist, ist dies problemlos möglich. Wenn auf den beiden Aufspannplatten jedoch jeweils mehr als eine Formhälfte angeordnet ist und somit auch mehr als eine Spritzgießform vorhanden ist, werden im Stand der Technik alle Spritzgießformen außerhalb des Zentralbereichs angeordnet. Im Zentralbereich ist keine Spritzgießform angeordnet.
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Bei der Lehre der
DE 199 06 691 A1 sind zum Aufbringen der Schließkraft mehrere Hydraulikzylindereinheiten vorgesehen, wobei hinter jeder Spritzgießform jeweils eine Hydraulikzylindereinheit angeordnet ist. Um die Aufspannplatten herum sind Führungsholme angeordnet, mittels derer die Aufspannplatten bei der Bewegung relativ zueinander geführt werden. Zusätzlich ist ein weiterer Führungsholm vorhanden, der im Zentralbereich der beiden Aufspannplatten angeordnet ist.
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Die Lehre der
DE 199 06 691 A1 ist zunächst sehr aufwendig, da mehrere Hydraulikzylindereinheiten und der weitere Führungsholm benötigt werden. Weiterhin ist die Spritzgießmaschine der
DE 199 06 691 A1 - insbesondere aufgrund des zusätzlichen Führungsholms - nicht universell einsetzbar, sondern ausschließlich auf die in der
DE 199 06 691 A1 erläuterte Art und Weise.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auch bei einer Spritzgießmaschine, auf deren Aufspannplatten jeweils mehrere Formhälften angeordnet sind, im Zentralbereich der beiden Aufspannplatten jeweils eine der Formhälften angeordnet werden kann, so dass in diesem Zentralbereich eine Spritzgießform gebildet werden kann. Weiterhin soll die zugehörige Spritzgießmaschine universell einsetzbar sein.
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Die Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren für ein resultierendes Spritzgießteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 4.
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Erfindungsgemäß wird ein Herstellungsverfahren für ein resultierendes Spritzgießteil in einer Spritzgießmaschine mit folgenden Merkmalen geschaffen:
- Zunächst weist die Spritzgießmaschine verschiedene konstruktive Merkmale auf:
- - Auf einer ersten Aufspannplatte der Spritzgießmaschine sind über einen ersten, auf der ersten Aufspannplatte angeordneten Drehteller eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte angeordnet.
- - Direkt oder über den ersten Drehteller ist auf der ersten Aufspannplatte eine dritte Formhälfte angeordnet.
- - Weiterhin ist auf einer zweiten Aufspannplatte der Spritzgießmaschine direkt oder über einen zweiten, auf der zweiten Aufspannplatte angeordneten Drehteller eine vierte Formhälfte angeordnet.
- - Schließlich sind auf der zweiten Aufspannplatte über den zweiten Drehteller eine fünfte Formhälfte und eine sechste Formhälfte angeordnet.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden nacheinander ein erster bis achter Schritt ausgeführt.
- - Im ersten und im fünften Schritt werden die erste und die zweite Aufspannplatte aufeinander zu gefahren, bis
- -- im ersten Schritt die erste und die vierte Formhälfte eine erste Spritzgießform, die zweite und die fünfte Formhälfte eine zweite Spritzgießform und die dritte und die sechste Formhälfte eine dritte Spritzgießform bilden und
- -- im fünften Schritt die zweite und die vierte Formhälfte die erste Spritzgießform, die erste und die sechste Formhälfte die zweite Spritzgießform und die dritte und die fünfte Formhälfte die dritte Spritzgießform bilden.
- - Im zweiten und im sechsten Schritt werden durch Spritzen eines ersten spritzbaren Materials in die erste Spritzgießform ein erstes vorläufiges Spritzgießteil, durch Spritzen eines zweiten spritzbaren Materials in die zweite Spritzgießform ein zweites vorläufiges Spritzgießteil und durch Spritzen eines dritten spritzbaren Materials in die dritte Spritzgießform das resultierende Spritzgießteil hergestellt.
- - Im dritten und im siebten Schritt werden die erste und die zweite Aufspannplatte voneinander weg gefahren, so dass die erste, die zweite und die dritte Spritzgießform geöffnet werden. Hierbei wird das erste vorläufige Spritzgießteil im dritten Schritt in der ersten Formhälfte und im siebten Schritt in der zweiten Formhälfte gehalten. Das zweite vorläufige Spritzgießteil wird im dritten Schritt in der fünften Formhälfte und im siebten Schritt in der sechsten Formhälfte gehalten.
- - Im vierten und im achten Schritt werden die beiden Drehteller um jeweils 180° gedreht, so dass die erste und die zweite Formhälfte sowie die fünfte und die sechste Formhälfte ihre Positionen vertauschen.
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Der erste und der fünfte Schritt korrespondieren also miteinander. Der einzige Unterschied besteht darin, dass im fünften Schritt gegenüber dem ersten Schritt die erste und die zweite Formhälfte sowie die fünfte und die sechste Formhälfte ihre Positionen vertauscht haben. Auf die gleiche Art und Weise korrespondieren auch der zweite und der sechste Schritt miteinander und der dritte und der siebte Schritt miteinander. Im Ergebnis wird durch das wiederholte Ausführen der Abfolge von Aufeinanderzufahren der Aufspannplatten, Spritzen der drei Spritzgießteile, Voneinanderwegfahren der Aufspannplatten und Drehen der beiden Drehteller um jeweils 180° somit in der ersten Spritzgießform ein erstes vorläufiges Spritzgießteil hergestellt, das erste vorläufige Spritzgießteil zur zweiten Spritzgießform transportiert, das erste vorläufige Spritzgießteil dort zum zweiten vorläufigen Spritzgießteil gespritzt, das zweite vorläufige Spritzgießteil zur dritten Spritzgießform transportiert und das zweite vorläufige Spritzgießteil dort zum resultierenden Spritzgießteil gespritzt.
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Der Begriff „Drehteller“ ist im rein funktionalen Sinne gemeint. Insbesondere kann ein Drehteller ein Maschinenelement der Spritzgießmaschine sein, d.h. ein Drehteller im engeren Sinne. Alternativ kann ein Drehteller aber auch eine Indexplatte sein, d.h. ein Bestandteil einer Spritzgießform, der in einem Grundkörper der Spritzgießform drehbar gelagert ist und seinerseits zwei Formhälften aufweist. In jedem Fall sind die Drehachsen der Drehteller orthogonal zur Ebene der jeweiligen Aufspannplatte orientiert.
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Das resultierende Spritzgießteil kann beim Auffahren der Spritzgießformen stets in der dritten Formhälfte gehalten werden. Diese Ausgestaltung ist bevorzugt. Alternativ kann das resultierende Spritzgießteil in der jeweiligen anderen Formhälfte gehalten werden, also alternierend in der fünften und der sechsten Formhälfte. In jedem Fall wird das resultierende Spritzgießteil nach dem Auffahren der Spritzgießformen aus der entsprechenden Formhälfte entfernt. Das erste und das zweite vorläufige Spritzgießteil hingegen werden beim Drehen der Drehteller von der ersten zur zweiten Spritzgießform bzw. von der zweiten zur dritten Spritzgießform transportiert.
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Eine der beiden Aufspannplatten ist in der Regel an einem Grundkörper der Spritzgießmaschine ortsfest angeordnet, so dass zum Aufeinanderzufahren und Voneinanderwegfahren der Aufspannplatten nur die andere Aufspannplatte bewegt wird. Vorzugsweise ist die erste Aufspannplatte die ortsfest angeordnete Aufspannplatte und somit die zweite Aufspannplatte die bewegte Aufspannplatte.
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Die Aufspannplatten weisen einen Zentralbereich auf, der von den Rändern der Aufspannplatten gleich weit entfernt ist.
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Vorzugsweise ist im Zentralbereich eine der Spritzgießformen angeordnet. Die beiden anderen Spritzgießformen sind außerhalb des Zentralbereichs angeordnet.
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Oftmals wird es so sein, dass die erste Spritzgießform im Zentralbereich angeordnet ist. Diese Ausgestaltung wird insbesondere dann ergriffen werden, wenn für den ersten Spritzgießvorgang der höchste Druck und/oder die höchste Präzision erforderlich sind.
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In diesem Fall ist insbesondere die vierte Formhälfte, die nicht auf dem zweiten Drehteller angeordnet sein muss, im Zentralbereich angeordnet. Wenn die vierte Formhälfte auf dem zweiten Drehteller angeordnet sein sollte, muss sie, bezogen auf die Drehachse des zweiten Drehtellers, punktsymmetrisch ausgebildet sein, so dass sie in beiden Drehstellungen des zweiten Drehtellers im Ergebnis die gleiche Form aufweist. Die Anordnung der ersten Spritzgießform im Zentralbereich impliziert weiterhin, dass die Drehachse des ersten Drehtellers gegenüber dem Zentralbereich versetzt angeordnet ist. Die Drehachse des zweiten Drehtellers kann im Zentralbereich verlaufen. Im Falle der Anordnung der vierten Formhälfte auf dem zweiten Drehteller ist dies zwingend der Fall.
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Alternativ ist es möglich, dass die dritte Spritzgießform im Zentralbereich angeordnet ist. Diese Ausgestaltung wird insbesondere dann ergriffen werden, wenn für den dritten Spritzgießvorgang der höchste Druck und/oder die höchste Präzision erforderlich sind.
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In diesem Fall ist insbesondere die dritte Formhälfte, die nicht auf dem ersten Drehteller angeordnet sein muss, im Zentralbereich angeordnet. Wenn die dritte Formhälfte auf dem ersten Drehteller angeordnet sein sollte, muss sie, bezogen auf die Drehachse des ersten Drehtellers, punktsymmetrisch ausgebildet sein, so dass sie in beiden Drehstellungen des ersten Drehtellers im Ergebnis die gleiche Form aufweist. Die Anordnung der dritten Spritzgießform im Zentralbereich impliziert weiterhin, dass die Drehachse des zweiten Drehtellers gegenüber dem Zentralbereich versetzt angeordnet ist. Die Drehachse des ersten Drehtellers kann im Zentralbereich verlaufen. Im Falle der Anordnung der dritten Formhälfte auf dem ersten Drehteller ist dies zwingend der Fall.
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Wiederum alternativ ist es möglich, dass die zweite Spritzgießform im Zentralbereich angeordnet ist. Diese Ausgestaltung wird insbesondere dann ergriffen werden, wenn für den zweiten Spritzgießvorgang der höchste Druck und/oder die höchste Präzision erforderlich sind.
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In diesem Fall sind insbesondere die Drehachsen beider Drehteller gegenüber dem Zentralbereich versetzt angeordnet, nämlich mittig zwischen der ersten und der zweiten bzw. der zweiten und der dritten Spritzgießform.
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Die spritzbaren Materialien können nach Bedarf gewählt sein. Im Einzelfall können sie alle gleich sein. Im Regelfall ist jedoch das zweite spritzbare Material ein sowohl vom ersten als auch vom dritten spritzbaren Material verschiedenes spritzbares Material. Das erste und das dritte spritzbare Material können nach Bedarf gleichartig oder voneinander verschieden sein.
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In der Regel handelt es sich bei den spritzbaren Materialien um Kunststoffe. Die Kunststoffe können nach Bedarf Duroplaste, Thermoplaste und Elastomere sein. Alternativ kann es sich bei einem oder mehreren der spritzbaren Materialien um einen spritzbaren Schaum handeln, insbesondere einen PU-Schaum (PU = Polyurethan). Ein Polyurethan kann gegebenenfalls auch ohne Aufschäumen gespritzt werden.
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Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 6 bis 9.
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Erfindungsgemäß wird eine Spritzgießmaschine geschaffen, bei der
- - die Spritzgießmaschine eine erste und eine zweite Aufspannplatte aufweist, die mittels einer Verfahreinrichtung aufeinander zu und voneinander weg verfahrbar sind,
- - auf der ersten Aufspannplatte ein erster Drehteller anordenbar ist und auf der zweiten Aufspannplatte ein zweiter Drehteller angeordnet ist,
- - auf jedem vorhandenen Drehteller jeweils zwei Formhälften von Spritzgießformen anordenbar sind, wobei die auf den Drehtellern angeordneten Formhälften durch Drehen des jeweiligen Drehtellers um 180° ihre Positionen vertauschen,
- - auf den beiden Aufspannplatten in einem außerhalb des jeweiligen Drehtellers verbleibenden Bereich jeweils eine weitere Formhälfte einer jeweiligen Spritzgießform anordenbar ist und
- - die Anordnung der Formhälften auf den Drehtellern und den Aufspannplatten derart ist, dass sowohl vor als auch nach dem Drehen der Drehteller um 180° beim Aufeinanderzufahren der Aufspannplatten
- -- die außerhalb des ersten Drehtellers auf der ersten Aufspannplatte angeordnete Formhälfte und eine der beiden auf dem zweiten Drehteller angeordneten Formhälften eine Spritzgießform bilden,
- -- die außerhalb des zweiten Drehtellers auf der zweiten Aufspannplatte angeordnete Formhälfte und eine der beiden auf dem ersten Drehteller angeordneten Formhälften eine weitere Spritzgießform bilden und
- -- die jeweils andere der auf den Drehtellern angeordneten Formhälften ebenfalls eine weitere Spritzgießform bilden.
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Die Wirkungsweise und die Vorteile der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine korrespondieren mit denen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Die Verfahreinrichtung ist in der Regel als Hydraulikzylindereinheit oder als Gruppe von mehreren Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet.
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Einige der Ausgestaltungen der Spritzgießmaschine korrespondieren mit denen des Herstellungsverfahrens. Insbesondere ist analog zum Herstellungsverfahren vorzugsweise die erste Aufspannplatte an einem Grundkörper der Spritzgießmaschine ortsfest angeordnet, während die zweite Aufspannplatte am Grundkörper beweglich angeordnet ist. Prinzipiell ist aber auch die umgekehrte Ausgestaltung möglich. Weiterhin kann nach Bedarf entweder die erste oder die zweite oder die dritte Spritzgießform in einem Zentralbereich der Aufspannplatten angeordnet sein, der von den Rändern der Aufspannplatten gleich weit entfernt ist.
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Vorzugsweise ist einer der Drehteller mit dem verbleibenden Bereich seiner Aufspannplatte lösbar verbindbar, so dass im gelösten Zustand dieser Drehteller unabhängig von dem verbleibenden Bereich drehbar ist. In diesem Zustand wird beim Drehen des entsprechenden Drehtellers der verbleibende Bereich der jeweiligen Aufspannplatte nicht mitgedreht oder - falls er drehbar ist - unabhängig vom jeweiligen Drehteller gedreht. Im verbundenen Zustand hingegen ist entweder dieser Drehteller nicht drehbar oder der verbleibende Bereich seiner Aufspannplatte dreht sich beim Drehen dieses Drehtellers mit.
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Vorzugsweise ist einer der Drehteller als Kreisring ausgebildet, der den verbleibenden Bereich seiner Aufspannplatte umgibt und dessen Drehachse in einem Zentralbereich der Aufspannplatten verläuft, der von den Rändern der Aufspannplatten gleich weit entfernt ist. Eine Drehachse des anderen der Drehteller verläuft hingegen außerhalb des Zentralbereichs der Aufspannplatten.
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Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Aufspannplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aufspannplatte sind Gegenstand der abhängigen Anspruchs 11 und 12.
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Erfindungsgemäß wird eine Aufspannplatte einer Spritzgießmaschine der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass in einem verbleibenden Bereich der Aufspannplatte eine weitere Formhälfte einer Spritzgießform anordenbar ist.
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Die Wirkungsweise und die Vorteile der erfindungsgemäßen Aufspannplatte korrespondieren mit denen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens und der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Aufspannplatte und deren Wirkung korrespondieren mit der obenstehend detailliert erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen der Spritzgießmaschine.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in schematischer Prinzipdarstellung:
- 1 eine Spritzgießmaschine von der Seite,
- 2 die Spritzgießmaschine von 1 aus einer Richtung II in 1,
- 3 eine Draufsicht auf eine erste Aufspannplatte von einer zweiten Aufspannplatte aus gesehen,
- 4 die erste und die zweite Aufspannplatte von oben gesehen,
- 5 eine Draufsicht auf die zweite Aufspannplatte von der ersten Aufspannplatte aus gesehen,
- 6 ein Ablaufdiagramm,
- 7 die erste und die zweite Aufspannplatte von oben gesehen beim Zufahren,
- 8 die erste und die zweite Aufspannplatte von oben gesehen im zugefahrenen Zustand,
- 9 die erste und die zweite Aufspannplatte von oben gesehen beim Auffahren,
- 10 die erste und die zweite Aufspannplatte von oben gesehen nach dem Drehen von Drehtellern,
- 11 eine Draufsicht auf eine erste Aufspannplatte von einer zweiten Aufspannplatte aus gesehen,
- 12 eine Draufsicht auf die zweite Aufspannplatte von der ersten Aufspannplatte aus gesehen,
- 13 eine Draufsicht auf eine erste Aufspannplatte von einer zweiten Aufspannplatte aus gesehen und
- 14 eine Draufsicht auf die zweite Aufspannplatte von der ersten Aufspannplatte aus gesehen.
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Gemäß den 1 und 2 weist eine Spritzgießmaschine einen Grundkörper 1 auf. Der Grundkörper 1 steht ortsfest auf einem Untergrund, beispielsweise einem Boden einer Fertigungshalle. Am Grundkörper 1 ist eine erste Aufspannplatte 2 angeordnet. Die erste Aufspannplatte 2 ist vorliegend am Grundkörper 1 ortsfest angeordnet. Sie wird also - orthogonal zur Ebene der ersten Aufspannplatte 2 gesehen - zu keinem Zeitpunkt verfahren.
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Der ersten Aufspannplatte 2 gegenüberliegend ist eine zweite Aufspannplatte 3 vorhanden. Die zweite Aufspannplatte 3 ist in der Regel deckungsgleich oder zumindest im wesentlichen deckungsgleich mit der ersten Aufspannplatte 2. Die Ebene der zweiten Aufspannplatte 3 ist parallel zur Ebene der ersten Aufspannplatte 2 orientiert. Die zweite Aufspannplatte 3 kann orthogonal zur Ebene der zweiten Aufspannplatte 3 gesehen verfahren werden. Die zugehörige Verfahreinrichtung (meist eine Hydraulikzylindereinheit oder eine Gruppe von Hydraulikzylindereinheiten) ist in 1 durch einen Pfeil 4 symbolisiert. Mittels der Verfahreinrichtung kann somit - absolut gesehen - die zweite Aufspannplatte 3 verfahren werden bzw. können - relativ gesehen - die Aufspannplatten 2, 3 aufeinander zu und voneinander weg verfahren werden.
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In Verbindung mit dieser Ausgestaltung wird die vorliegende Erfindung nachstehend erläutert. Prinzipiell ist auch die umgekehrte Ausgestaltung möglich, dass also die erste Aufspannplatte 2 die bewegliche Aufspannplatte ist, während die zweite Aufspannplatte 3 ortsfest am Grundkörper 1 angeordnet ist.
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In der Regel sind die erste Aufspannplatte 2 und die zweite Aufspannplatte 3 über eine Mehrzahl von Führungsholmen 5 relativ zueinander geführt. Meist sind vier Führungsholme 5 vorhanden, welche die Aufspannplatten 2, 3 in Form eines Rechtecks umgeben. Sowohl das Vorhandensein der Führungsholme 5 als auch deren Anordnung ist jedoch nicht zwingend der Fall und im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Insbesondere erstreckt sich der Grundkörper 1 in der Regel so weit, dass er auch die Verfahreinrichtung trägt. Es ist daher ebenso möglich, dass der Grundkörper 1 eine andersartige Führungseinrichtung umfasst (beispielsweise Führungsschienen nach Art einer Schwalbenschwanzführung), in welcher die zweite Aufspannplatte 3 geführt wird.
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Gemäß 3 - siehe ergänzend auch 4 - ist die erste Aufspannplatte 2 vorliegend eine kreisförmige Scheibe. Dies ist zwar üblich, im Ergebnis jedoch von untergeordneter Bedeutung. Von Bedeutung ist hingegen, dass auf der ersten Aufspannplatte 2 ein erster Drehteller 6 angeordnet ist oder zumindest anordenbar ist. Über den ersten Drehteller 6 sind auf der ersten Aufspannplatte 2 eine erste Formhälfte 7 und eine zweite Formhälfte 8 angeordnet. Weiterhin ist auf der ersten Aufspannplatte 2 eine dritte Formhälfte 9 angeordnet. Die dritte Formhälfte 9 ist bei der Ausgestaltung gemäß 3 direkt auf der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet, also in einem außerhalb des ersten Drehtellers 6 verbleibenden Bereich der ersten Aufspannplatte 2. Die Drehachse 6' des ersten Drehtellers 6 ist außerhalb eines Zentralbereichs der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet, der von den Rändern der Aufspannplatten 2, 3 gleich weit entfernt ist. Dort befindet sich in der Darstellung von 3 die erste Formhälfte 7.
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Die erste Formhälfte 7 und die zweite Formhälfte 8 sind baugleich. Weiterhin sind die erste und die zweite Formhälfte 7, 8 auf dem ersten Drehteller 6 bezüglich der Drehachse 6' des ersten Drehtellers 6 symmetrisch angeordnet. Durch Drehen des ersten Drehtellers 6 um 180° vertauschen die erste und die zweite Formhälfte 7, 8 somit ihre Positionen und damit auch ihre Funktionen.
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Es ist möglich, dass der erste Drehteller 6 ein Maschinenteil der Spritzgießmaschine als solches ist. In diesem Fall ist der erste Drehteller 6 meist in der ersten Aufspannplatte 2 versenkt angeordnet, so dass sich ein niveaugleicher Übergang vom ersten Drehteller 6 zum verbleibenden Bereich der ersten Aufspannplatte 2 ergibt. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, bildet der erste Drehteller 6 mit den beiden Formhälften 7 und 8 jedoch eine Baueinheit. In diesem Fall ist der erste Drehteller 6 als sogenannte Indexplatte ausgebildet. In diesem Fall ist in der Regel eine Stufe von dem ersten Drehteller 6 (= der Indexplatte) zu der ersten Aufspannplatte 2 vorhanden.
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Gemäß 5 - siehe ergänzend wieder 4 - ist auch die zweite Aufspannplatte 3 vorliegend eine kreisförmige Scheibe. Dies ist zwar üblich, im Ergebnis jedoch ebenfalls von untergeordneter Bedeutung.
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Auf der zweiten Aufspannplatte 3 ist eine vierte Formhälfte 10 angeordnet. Weiterhin sind auf der zweiten Aufspannplatte 3 über einen zweiten Drehteller 11 eine fünfte und eine sechste Formhälfte 12, 13 angeordnet. Die vierte Formhälfte 10 ist bei der Ausgestaltung gemäß 5 direkt auf der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnet. Die vierte Formhälfte 10 ist also in einem außerhalb des zweiten Drehtellers 11 verbleibenden Bereich der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnet. Wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, ist der zweite Drehteller 11 als Kreisring ausgebildet, der den verbleibenden Bereich der zweiten Aufspannplatte 3 umgibt.
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Die fünfte Formhälfte 12 und die sechste Formhälfte 13 sind baugleich. Weiterhin sind die fünfte und die sechste Formhälfte 12, 13 auf dem zweiten Drehteller 11 bezüglich der Drehachse 11' des zweiten Drehtellers 11 symmetrisch angeordnet. Durch Drehen des zweiten Drehtellers 11 um 180° vertauschen die fünfte und die sechste Formhälfte 12, 13 somit ihre Positionen und damit auch ihre Funktionen. Die Drehachse 11' des zweiten Drehtellers 11 verläuft in einem Zentralbereich der zweiten Aufspannplatte 3, der von den Rändern der Aufspannplatten 2, 3 gleich weit entfernt ist.
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Es wäre möglich, den zweiten Drehteller 11 als Vollkreis auszugestalten, so dass er auch den verbleibenden Bereich der zweiten Aufspannplatte 3 mit umfasst. Ist jedoch nur dann möglich, wenn die vierte Formhälfte 10 exakt zentrisch zur Drehachse 11' des zweiten Drehtellers 11 angeordnet ist und weiterhin punktsymmetrisch zur Drehachse 11' des zweiten Drehtellers 11 ist, so dass die vierte Formhälfte 10 bei einer Drehung des zweiten Drehtellers 11 um 180° wieder exakt in sich abgebildet wird.
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Der zweite Drehteller 11 ist in der Regel ein Maschinenteil der Spritzgießmaschine als solches. In Ausnahmefällen kann der zweite Drehteller 11 jedoch auch als sogenannte Indexplatte ausgebildet sein. Im übrigen sind die obigen Ausführungen zum ersten Drehteller 6 in analoger Weise gültig.
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Nachfolgend wird in Verbindung mit 6 und den weiteren FIG die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine erläutert.
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Gemäß 6 werden zunächst in einem ersten Schritt S1 (siehe auch 7) die erste und die zweite Aufspannplatte 2, 3 aufeinander zu gefahren (bzw. die zweite Aufspannplatte 3 auf die erste Aufspannplatte 2 zu gefahren). Diese Verfahrbewegung wird ausgeführt, bis je eine der auf der ersten Aufspannplatte 2 angeordneten Formhälften 7, 8, 9 und je eine der auf der zweiten Aufspannplatte 3 angeordneten Formhälften 10, 12, 13 jeweils eine Spritzgießform bilden. Konkret bilden im Schritt S1 entsprechend der Darstellung in 8
- - die erste und die vierte Formhälfte 7, 10 eine erste Spritzgießform,
- - die zweite und die fünfte Formhälfte 8, 12 eine zweite Spritzgießform und
- - die dritte und die sechste Formhälfte 9, 13 eine dritte Spritzgießform.
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Sodann werden in einem Schritt S2 - siehe ergänzend 8 - spritzbare Materialien K1 bis K3 in die Spritzgießformen gespritzt. Konkret wird in die erste Spritzgießform ein erstes spritzbares Material K1 gespritzt. Dadurch wird in der ersten Spritzgießform ein erstes vorläufiges Spritzgießteil T1 hergestellt. In analoger Weise wird in die zweite Spritzgießform ein zweites spritzbares Material K2 gespritzt und so ein zweites vorläufiges Spritzgießteil T2 hergestellt. In ebenso analoger Weise wird in die dritte Spritzgießform ein drittes spritzbares Material K3 gespritzt und so ein resultierendes Spritzgießteil T3 hergestellt. Die spritzbaren Materialien K1 bis K3 können den Spritzgießformen beispielsweise über übliche Spritzaggregate 14 bis 16 (siehe 1 und 2)zugeführt werden.
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In der Regel ist das zweite spritzbare Material K2 ein Material, das sowohl vom ersten spritzbaren Material K1 als auch vom dritten spritzbaren Material K3 verschieden ist. Ausnahmsweise kann jedoch Identität bestehen. Das erste und das dritte spritzbare Material K1, K3 können alternativ gleichartig oder voneinander verschieden sein.
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Möglichkeiten zum Zuführen des ersten spritzbaren Materials K1 zur ersten Spritzgießform und zum Zuführen des zweiten spritzbaren Material K2 zur zweiten Spritzgießform sind Fachleuten allgemein bekannt. So kann beispielsweise eine Übergabe der spritzbaren Materialien K1 und K2 über Düsen von Heißkanälen erfolgen. Das Zuführen des dritten spritzbaren Materials K3 zur dritten Spritzgießform ist völlig problemlos, da die dritte Formhälfte 9 auf der ersten Aufspannplatte 2 ortsfest angeordnet ist.
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Als nächstes wird in einem dritten Schritt S3 - siehe ergänzend 9 - die zweite Aufspannplatte 3 von der ersten Aufspannplatte 2 weg gefahren werden. Dadurch werden die Spritzgießformen wieder geöffnet. Beim Öffnen der Spritzgießformen im dritten Schritt S3 wird das erste vorläufige Spritzgießteil T1 in der ersten Formhälfte 7 gehalten. Das zweite vorläufige Spritzgießteil T2 wird in der fünften Formhälfte 12 gehalten. Das resultierende Spritzgießteil T3 kann nach Bedarf in der dritten Formhälfte 9 oder in der sechsten Formhälfte 13 gehalten werden. Bevorzugt ist ein Halten in der dritten Formhälfte 9.
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In einem vierten Schritt S4 werden nunmehr die beiden Drehteller 6, 11 um jeweils 180° gedreht werden. Durch das Drehen des ersten Drehtellers 6 um 180° vertauschen die erste und die zweite Formhälfte 7, 8 ihre Position und damit auch ihre Funktion. In analoger Weise vertauschen die fünfte und die sechste Formhälfte 12, 13 durch das Drehen des zweiten Drehtellers 11 um 180° ihre Positionen und damit auch ihre Funktion. 10 zeigt den entsprechenden Zustand nach dem Drehen der beiden Drehteller 6, 11. Weiterhin wird im Schritt S4 das resultierende Spritzgießteil T3 aus der Formhälfte 9, 13 entfernt, in der es gehalten wird. Soweit erforderlich, kann weiterhin ein Basisteil (nicht dargestellt) in die zweite Formhälfte 8 oder in die vierte Formhälfte 10 eingelegt werden. Das Einlegen kann beispielsweise manuell erfolgen.
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Nach den Schritten S1 bis S4 werden weitere Schritte S5 bis S8 ausgeführt. Die Schritte S5 bis S8 korrespondieren im wesentlichen mit den Schritten S1 bis S4. Im Schritt S5 erfolgt also das Zufahren der Spritzgießformen, im Schritt S6 das Spritzen der Spritzgießteil T1 bis T3, im Schritt S7 das Öffnen der Spritzgießformen und im Schritt S8 das Drehen beider Drehteller 6, 11 um jeweils 180°, das Entfernen des resultierenden Spritzgießteil T3 und, soweit erforderlich, das Einlegen des Basisteils in die entsprechende Formhälfte 7, 8 oder 10. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass aufgrund des Drehens der beiden Drehteller 6, 11
- - zum einen im Schritt S5 die zweite und die vierte Formhälfte 8, 10 die erste Spritzgießform bilden, die erste und die sechste Formhälfte 7, 13 die zweite Spritzgießform bilden und die dritte und die fünfte Formhälfte 9, 12 die dritte Spritzgießform bilden und
- - zum anderen im Schritt S7 das erste vorläufige Spritzgießteil T1 in der zweiten Formhälfte 8 gehalten wird und das zweite vorläufige Spritzgießteil T2 in der sechsten Formhälfte 13 gehalten wird.
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Das Drehen der beiden Drehteller 6, 11 im Schritt S8 kann nach Bedarf mit der gleichen Drehrichtung wie im Schritt S4 oder in inverser Drehrichtung erfolgen.
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Sodann wird wieder zum Schritt S1 zurückgegangen, so dass die Abfolge der Schritte S1 bis S8 zyklisch immer wieder ausgeführt wird.
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Die erläuterte Vorgehensweise bewirkt somit im Ergebnis, dass
- - bei einem bestimmten Spritzvorgang (Schritt S2 bzw. S6) in der ersten Spritzgießform das erste vorläufige Spritzgießteil T1 hergestellt wird,
- - beim nachfolgenden Drehen des ersten Drehtellers 6 (Schritt S4 bzw. S8) das erste vorläufige Spritzgießteil T1 zur zweiten Spritzgießform transportiert wird,
- - beim nachfolgenden Spritzvorgang (Schritt S6 bzw. S2) in der zweiten Spritzgießform ausgehend von diesem ersten vorläufigen Spritzgießteil T1 das zweite vorläufige Spritzgießteil T2 hergestellt wird,
- - beim nachfolgenden Drehen des zweiten Drehtellers 11 (Schritt S8 bzw. S4) das zweite vorläufige Spritzgießteil T2 zur dritten Spritzgießform transportiert wird und
- - beim nachfolgenden Spritzvorgang (Schritt S2 bzw. S6) in der dritten Spritzgießform ausgehend vom zweiten vorläufigen Spritzgießteil T2 das resultierende Spritzgießteil T3 hergestellt wird.
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Eine Ausnahme gilt lediglich beim Anfahren, also bei der erstmaligen Ausführung der Schritte S1 bis S8. Konkret befindet sich bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S2 in der dritten Spritzgießform noch kein vorläufiges zweites Spritzgießteil T2, so dass bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S2 kein ordnungsgemäßes resultierendes Spritzgießteil T3 hergestellt werden kann. In analoger Weise befindet sich bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S2 in der zweiten Spritzgießform noch kein vorläufiges erstes Spritzgießteil T1, so dass bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S2 kein ordnungsgemäßes zweites vorläufiges Spritzgießteil T2 hergestellt werden kann. Demzufolge kann sich bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S6 in der dritten Spritzgießform zwar ein zweites Spritzgießteil T2 befinden, dieses zweite Spritzgießteil T2 ist aber nicht ordnungsgemäß. Bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S6 kann somit kein ordnungsgemäßes resultierendes Spritzgießteil T3 hergestellt werden. Dieses „Problem“ kann dadurch gelöst werden, dass bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S2 nur das erste spritzbare Material K1 in die erste Spritzgießform gespritzt wird und bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S6 nur das erste spritzbare Material K1 in die erste Spritzgießform und das zweite spritzbare Material K2 in die zweite Spritzgießform gespritzt werden. Alternativ kann dieses „Problem“ dadurch gelöst werden, dass die beiden bei der erstmaligen Abarbeitung der Schritte S1 bis S8 produzierten resultierenden Spritzgießteile T3 als Ausschuss aussortiert werden.
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Bei der obenstehend erläuterten Ausgestaltung der Spritzgießmaschine und insbesondere der beiden Aufspannplatten 2, 3 ist die vierte Formhälfte 10 im Zentralbereich der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnet. Im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung ist es entsprechend der Darstellung in den 11 möglich, den ersten Drehteller 6 als Kreisring auszubilden, der den Zentralbereich der ersten Aufspannplatte 2 umgibt. In diesem Fall ist in dem Zentralbereich der ersten Aufspannplatte 2 die dritte Formhälfte 9 angeordnet. Auch die Drehachse 6' des ersten Drehtellers 6 ist in diesem Fall im Zentralbereich der ersten Aufspannplatte 2. Hiermit korrespondierend ist in diesem Fall entsprechend der Darstellung in 12 der zweite Drehteller 11, der die fünfte und die sechste Formhälfte trägt, auf der zweiten Aufspannplatte 3 gegenüber dem Zentralbereich der zweiten Aufspannplatte 3 versetzt angeordnet.
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Die 13 und 14 zeigen eine wiederum andere Ausgestaltungen. Bei der Ausgestaltung gemäß den 13 und 14 verlaufen die Drehachsen 6', 11' beider Drehteller 6, 11 außerhalb des Zentralbereichs. In diesem Fall ist die zweite Spritzgießform, die alternierend von der zweiten und der fünften Formhälfte 8, 12 und der ersten und der sechsten Formhälfte 7, 13 gebildet wird, im Zentralbereich der ersten und der zweiten Aufspannplatte 2, 3 angeordnet.
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Unabhängig davon, ob die Ausgestaltung der 3 bis 5, die Ausgestaltung der 11 und 12 oder die Ausgestaltung der 13 und 14 realisiert wird, wird jedoch jeweils eine der Spritzgießformen gebildet von
- -- der außerhalb des ersten Drehtellers 6 auf der ersten Aufspannplatte 2 angeordneten Formhälfte (beispielsweise der dritten Formhälfte 9) und einer der beiden auf dem zweiten Drehteller 11 angeordneten Formhälften (beispielsweise der sechsten Formhälfte 13),
- -- der außerhalb des zweiten Drehtellers 11 auf der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnete Formhälfte (beispielsweise der vierten Formhälfte 10) und einer der beiden auf dem ersten Drehteller 6 angeordneten Formhälften (beispielsweise der ersten Formhälfte 7) und
- -- den jeweils verbleibenden der auf den Drehtellern 6, 11 angeordneten Formhälften (beispielsweise der zweiten Formhälfte 8 und der fünften Formhälfte 12).
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Vorzugsweise können weiterhin die Drehteller 6, 11 mit dem verbleibenden Bereich ihrer jeweiligen Aufspannplatte 2, 3 verbunden werden. Die Verbindung ist in diesem Fall jedoch lösbar. Im gelösten Zustand sind die Drehteller 6, 11 - so wie obenstehend erläutert - unabhängig von den verbleibenden Bereichen der jeweiligen Aufspannplatte 2, 3 drehbar. Im verbundenen Zustand ist ein unabhängiges Drehen des jeweiligen Drehtellers 6, 11 nicht möglich.
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Es ist möglich, dass nach dem Verbinden mit ihrer jeweiligen Aufspannplatte 2, 3 beide Drehteller 6, 11 überhaupt nicht drehbar sind. Dies kann sinnvoll sein, wenn die Formhälften 7, 8 und 9 einerseits und die Formhälften 10, 12 und 13 andererseits jeweils durch eine einzelne Formhälfte ersetzt werden, so dass die Spritzgießmaschine in völlig konventioneller Weise betrieben wird, also ohne Drehen der Drehteller 6, 11 und damit bewirkte Veränderung der Zuordnung von Formhälften zueinander.
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Alternativ ist es möglich, dass nach dem Verbinden mit ihrer jeweiligen Aufspannplatte 2, 3 sich bei einer der beiden Aufspannplatten 2, 3 der verbleibende Bereich der jeweiligen Aufspannplatte 2, 3 beim Drehen des jeweiligen Drehtellers 6, 11 mitdreht, während bei der anderen der beiden Aufspannplatten 2, 3 der entsprechende Drehteller 6, 11 überhaupt nicht drehbar ist. Die Drehbarkeit kann insbesondere für denjenigen Drehteller 6, 11 sinnvoll sein, der als Kreisring ausgebildet ist. Dies wird nachstehend für den Fall erläutert, dass der zweite Drehteller 11 als Kreisring ausgebildet ist.
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In diesem Fall können auf der ersten Aufspannplatte 2 zwei Formhälften angeordnet werden, nachfolgend als Formhälften A und B bezeichnet. Die Formhälfte A wird in diesem Fall in der Regel derart auf der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet, dass sie teilweise auf dem ersten Drehteller 6 und teilweise auf dem verbleibenden Bereich der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet ist. Die Formhälfte B wird in diesem Fall entweder genauso wie die Formhälfte A angeordnet oder aber derart auf der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet, dass sie vollständig auf dem verbleibenden Bereich der ersten Aufspannplatte 2 angeordnet ist.
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Weiterhin können in diesem Fall auf der zweiten Aufspannplatte 3 ebenfalls zwei Formhälften angeordnet werden, nachfolgend als Formhälften C und D bezeichnet. Beide Formhälften C und D werden in diesem Fall derart auf der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnet, dass sie teilweise auf dem zweiten Drehteller 11 und teilweise auf dem verbleibenden Bereich der zweiten Aufspannplatte 3 angeordnet sind.
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Die Betriebsweise der Spritzgießmaschine erfolgt in diesem Fall ähnlich wie obenstehend in 6 erläutert. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, dass
- - im Schritt S1 nur zwei Spritzgießformen gebildet werden, eine von den Formhälften A und C und eine von den Formhälften B und D,
- - im Schritt S2 nur zwei spritzbare Materialien gespritzt werden, nämlich pro Spritzgießform ein spritzbares Material,
- - im Schritt S3 nur ein vorläufiges Spritzgießteil gehalten wird, wobei je nach Lage des Einzelfalls festgelegt werden kann, in welcher Formhälfte A bis D das Spritzgießteil gehalten wird, und
- - im Schritt S4 nur der zweite Drehteller 11 um 180° gedreht wird, diese Drehung aber mit einem Drehen auch des verbleibenden Bereichs der zweiten Aufspannplatte 3 um 180° verbunden ist.
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Für die Schritte S5 bis S8 gelten wieder analoge Ausführungen.
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Die entsprechende Ausgestaltung und Betriebsweise der Spritzgießmaschine ist als solche Fachleuten allgemein bekannt.
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Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Betriebsweise als solcher, bei der auf den Aufspannplatten 2, 3 (direkt oder über den jeweiligen Drehteller 6, 11) jeweils drei Formhälften 7 bis 10, 12, 13 angeordnet sind, kann der verfügbare Bauraum auf den Aufspannplatten 2, 3 effizient genutzt werden und kann weiterhin eine der drei Spritzgießformen im Zentralbereich der Aufspannplatten 2, 3 gebildet werden. Dennoch ist die Spritzgießmaschine nicht auf diese Betriebsweise beschränkt, sondern kann mit geringfügigen Modifikationen auch verwendet werden, wenn nur insgesamt zwei Spritzgießformen gebildet werden sollen, die beide außerhalb des Zentralbereichs der Aufspannplatten 2, 3 angeordnet werden, oder wenn nur eine einzige Spritzgießform gebildet werden soll.
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Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundkörper
- 2, 3
- Aufspannplatten
- 4
- Pfeil
- 5
- Führungsholme
- 6, 11
- Drehteller
- 6', 11'
- Drehachsen
- 7, 8, 9
- Formhälften
- 10, 12, 13
- Formhälften
- 14 bis 16
- Spritzaggregate
- K1 bis K3
- spritzbare Materialien
- S1 bis S8
- Schritte
- T1, T2
- vorläufige Spritzgießteile
- T3
- resultierendes Spritzgießteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19906691 A1 [0004, 0006, 0007]
