DE19536868A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entnehmen von spritzgegossenen Kunststofferzeugnissen aus einem Werkzeug einer Kunststoff-Spritzgießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen von spritz­ gegossenen Kunststofferzeugnissen aus einem Werkzeug einer Kunststoff-Spritzgießmaschine.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Entnehmen von spritzgegossenen Kunststofferzeugnissen aus einem Werkzeug einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit einem Greifer zum Entnehmen der Kunststofferzeugnisse.

Verfahren und Vorrichtungen der vorstehend genannten Art sind allgemein bekannt, z. B. aus der DE 40 03 371 A1.

Beim Spritzgießen von Kunststofferzeugnissen wird der Kunststoff bekanntlich in flüssigem Zustand in die Formhohlräume des Werkzeugs eingespritzt. Der eingespritzte flüssige Kunststoff erkaltet dann zumindest teilweise und zunächst an den Oberflächen des Erzeugnisses. Beim anschließenden Öffnen des Werkzeugs und Entformen der Erzeugnisse mittels eines geeigneten Handling­ systems sind die entformten Erzeugnisse daher noch relativ warm. Da man andererseits bestrebt ist, die Zykluszeiten von Kunst­ stoff-Spritzgießmaschinen so niedrig wie möglich zu halten, ist es erforderlich, die Erzeugnisse so schnell wie möglich auszuformen, d. h. bei der gerade noch möglichen Temperatur.

Sind die entformten Erzeugnisse jedoch noch zu warm, kann es zu verschiedenen negativen Folgen kommen. So können die zu warm entformten Erzeugnisse beispielsweise unzulässig schrumpfen, sie können infolge ihrer noch zu geringen mechanischen Stabilität unbeabsichtigt verformt werden und schließlich ist es sogar möglich, daß die im Inneren eines dickwandigen Erzeugnisses gespeicherte Wärme an die Oberfläche des Erzeugnisses gelangt, so daß die bereits erstarrte Oberfläche wieder erweicht wird.

Ein weiteres Problem ergibt sich dann, wenn die Erzeugnisse mit sehr niedriger Zykluszeit nacheinander gespritzt und entformt werden und anschließend zu Paketen von derartigen Erzeugnissen gestapelt werden sollen. Diese Probleme stellen sich insbesondere dann, wenn die Erzeugnisse relativ flach ausgebildet sind.

Ein typisches Beispiel für derartige Erzeugnisse sind Kunststoff­ boxen für Compact Discs. Derartige CD-Boxen sind sehr dünnwandige und flache Erzeugnisse, deren Stapelung nach dem Entformen um so problematischer ist, je wärmer die entformten CD-Boxen sind. Wenn z. B. derartige Teile mit 60°C entformt, danach zusammen­ gefügt oder ohne Fügen gestapelt werden, wird durch die Stapelung eine hohe Wärmemenge im Stapel eingesperrt, die nur langsam an die Umgebung abgegeben werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die vorstehend genannten Probleme vermieden werden. Insbesondere soll erreicht werden, daß die Erzeugnisse mit einer höheren Temperatur, als bislang möglich, entformt werden können, ohne daß die entformten Erzeugnisse sich nach dem Entformen unzulässig ändern oder nicht mit derselben Taktzeit gestapelt werden können, mit der sie aus der Kunststoff-Spritz­ gießmaschine entformt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunststofferzeugnisse unmittelbar nach der Entnahme mittels eines Kühlmediums gekühlt werden.

Die Aufgabe wird ferner bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Arbeitsbereiches des Greifers eine Kühlstation für die Kunststofferzeugnisse angeordnet ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Dadurch, daß die Kunststofferzeugnisse unmittelbar nach dem Entformen in einer Kühlstation gekühlt werden, werden sie thermisch stabilisiert. Die Erzeugnisse können sich daher weder unzulässig verformen, beispielsweise verziehen, noch entstehen Probleme, wenn flache Erzeugnisse unmittelbar nach dem Entformen mit derselben Taktzeit zu Paketen gestapelt werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Kühlmedium Luft verwendet. Hierzu umfaßt die Kühlstation vorzugsweise ein Fördermittel für ein Kühlmedium, wobei das Fördermittel wiederum ein Gebläse umfaßt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit einem einfach zu fördernden Kühlmittel, nämlich Luft, die überschüssige Wärme an den Erzeugnissen in einfacher Weise abgefördert werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens werden nacheinander entnommene Kunststoff­ erzeugnisse im Abstand voneinander angeordnet und das Kühlmedium wird durch die infolge des Abstandes vorhandenen Zwischenräume zwischen den Kunststofferzeugnissen geleitet. Hierzu weist die Kühlstation in vorteilhafter Weise Abstandshalter für nach­ einander entnommene Kunststofferzeugnisse auf.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Erzeugnisse nicht einzeln abgekühlt werden müssen, solange sie sich noch im Greifer befinden. Vielmehr können mehrere Kunststofferzeugnisse nach­ einander im Abstand zueinander angeordnet und gemeinsam von dem Kühlmittel überstrichen werden. Insbesondere bei flachen Kunststofferzeugnissen, beispielsweise den bereits erwähnten CD-Boxen, läßt sich auf diese Weise ein sehr guter Kühleffekt für eine Vielzahl derartiger CD-Boxen erreichen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die Kühlstation ein Förderband.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Erzeugnisse mittels des Förderbandes zusätzlich durch einen Kühlmittelstrom hindurch­ gefördert werden können. Auf diese Weise ergibt sich bei einem stationären Kühlmittelstrom eine besonders gute Kühlwirkung, weil die Erzeugnisse so durch den Kühlmittelstrom hindurchgeführt werden können, daß sie auf ihrem Wege durch den Kühlmittelstrom allseitig von diesem umströmt werden.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Förderband ein Nocken­ riemen ist, der die Kunststofferzeugnisse im Abstand zueinander fördert.

Auf diese Weise werden zwei Vorteile miteinander verbunden, nämlich zum einen die Förderung der Erzeugnisse durch den Kühlmittelstrom hindurch und zum anderen die bereits erwähnte Umströmung der Erzeugnisse durch die Zwischenräume zwischen denselben hindurch.

Schließlich ist besonders bevorzugt, wenn die Kunststoff­ erzeugnisse nach dem Kühlen dicht gestapelt werden. Hierzu ist bevorzugt die Vorrichtung so ausgebildet, daß die entnommenen Kunststofferzeugnisse einzeln auf ein Ende des Förderbandes aufgesetzt und gruppenweise am anderen Ende abgenommen und einer Stapelstation zugeführt werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäß ent­ nommenen und abgekühlten Erzeugnisse in enger zeitlicher Folge und mit der Taktzeit des Entformungsvorganges gestapelt und versandfertig gemacht werden können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der beigefüg­ ten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine äußerst schematisierte Draufsicht auf eine Kunststoff-Spritzgießmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Detail der Maschine gemäß Fig. 1 zur Erläuterung von Einzelheiten der Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt eine äußerst schematisch dargestellte Kunststoff-Spritzgießmaschine von an sich bekannter Bauart. Auf die Schilderung der üblichen Komponenten, beispiels­ weise des Extruders, der Hydraulik und dergleichen kann aus diesem Grunde verzichtet werden. Einzelheiten einer derartigen Kunststoff-Spritzgießmaschine sind z. B. in der DE 42 19 924 A1 beschrieben.

Die Kunststoff-Spritzgießmaschine 10 verfügt über ein sogenanntes Etagenwerkzeug 11, das im wesentlichen aus zwei Werkzeughälften 12, 13 sowie einem dazwischen angeordneten sogenannten Mittel­ paket 14 besteht.

Entlang einer radial zur Längserstreckung der Maschine 10 verlaufenden Achse 15 ist ein Handlingsystem (nicht dargestellt) wirksam, mit dem die in der Maschine 10 erzeugten Kunststoff­ erzeugnisse nach dem Öffnen des Werkzeugs 11 entformt werden können.

Unmittelbar benachbart zum Mittelpaket 14 ist ein Abkühlband 16 angeordnet und dazu parallel ein Stapelband 17, das sich wiederum neben einer Verpackungsstation 18 befindet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Maschine 10 gemäß Fig. 1 wird zunächst auf die detaillierte Darstellung gemäß Fig. 2 verwiesen.

In Fig. 2 erkennt man unten die bereits erwähnte Achse 15, entlang der in Richtung eines Pfeiles 20 ein mit 21 angedeuteter Greifer verfahrbar ist. Der Greifer 21 ist so ausgebildet, daß er Kunststofferzeugnisse 22, beispielsweise CD-Boxen aus den entsprechenden Formhohlräumen des Etagenwerkzeugs 11 entnehmen und entlang der Achse 15 fördern kann, und zwar bis in den Bereich des Abkühlbandes 16 hinein.

Das Abkühlband 16 umfaßt zwei parallel im Abstand zueinander angeordnete Nockenriemen 25, die seitlich über Rollen 26, 27 laufen. Die in Fig. 2 rechte Rolle 27 wird mittels eines Motors 28 angetrieben.

Die Kunststofferzeugnisse 22 werden nun auf die Nockenriemen 25 aufgesetzt, und zwar in die zwischen den Nocken vorhandenen Nuten. Auf diese Weise werden die Kunststofferzeugnisse 22, die nacheinander auf die Nockenriemen 25 aufgesetzt werden, im Abstand zueinander angeordnet. Mit 22a, 22b sind als Beispiel zwei derartige Kunststofferzeugnisse bezeichnet, zwischen denen ein Abstand 29 verbleibt, der der Breite der Nocken in Längs­ richtung der Nockenriemen 25 entspricht.

Bei Betätigung des Motors 28 werden die Nockenriemen 25 an­ getrieben, so daß die Kunststofferzeugnisse 22a, 22b in Richtung des Pfeils 30 in Fig. 2 von links nach rechts gefördert werden.

In der Draufsicht der Fig. 2 befindet sich unterhalb der Nockenriemen 25 ein nach oben weisender Auslaß 32 eines Gebläse­ kastens 33. Der Gebläsekasten 33 wird über einen Stutzen 34 und ein daran angeschlossenes Gebläse 35 mit Kühlluft versorgt. Die Kühlluft strömt daher in der Darstellung der Fig. 2 von unten in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene. Sie strömt damit durch die Zwischenräume 29 hindurch, so daß die flachen Kunststofferzeugnisse 22, beispielsweise die CD-Boxen, flächig von Kühlluft umströmt und dabei abgekühlt werden.

Es versteht sich, daß die Kühlanordnung 32-35 in Fig. 2 nur schematisch und beispielhaft zu verstehen ist. Das Kühlmedium kann beispielsweise auch eine Flüssigkeit sein und es kann statt von unten in Fig. 2 auch von oben oder von der Seite zugeführt werden. Auch eine Gegenstromkühlung ist möglich, bei der das Kühlmedium im wesentlichen entgegen der Richtung des Pfeils 30 strömt. Ferner kann dem Kühlmedium ein Gradient aufgeprägt werden, der an den Temperaturgradienten der Kunststofferzeugnisse 22 auf ihrem Weg in Richtung des Pfeils 30 angepaßt ist.

Sobald die Kunststofferzeugnisse 22 das in Fig. 2 rechte Ende des Abkühlbandes 16 erreicht haben, tritt ein Querschieber 40 in Aktion. Der Querschieber 40 ist entlang einer Achse 41 in Richtung des dort eingezeichneten Pfeils 42 verschiebbar. Der Querschieber 40 ergreift eine Gruppe von Kunststofferzeugnissen, beispielsweise jeweils fünf derartige Kunststofferzeugnisse und verfährt sie in Richtung der Achse 41 auf das parallel zum Abkühlband 16 verlaufende Stapelband 17.

Die Kunststofferzeugnisse 22 hatten, wie erwähnt, auf dem Abkühlband 16 zueinander noch jeweils den Abstand 29 eingehalten. Die mittels des Querschiebers 40 seitlich verschobene Gruppe von Kunststofferzeugnissen wird nun dicht gestapelt, d. h., daß die Kunststofferzeugnisse 22 dicht zusammengeschoben werden. Dies geschieht auf dem Stapelband 17, kann aber bei Ausführungs­ formen der Erfindung auch auf dem Querschieber 40 vorgenommen werden.

In jedem Falle werden auf dem Stapelband 17 nunmehr Pakete 45a, 45b von Kunststofferzeugnissen 22 gefördert, und zwar entlang einer Achse 46 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 47. Zu diesem Zweck können an sich bekannte Fördermittel eingesetzt werden, die hier nicht näher erläutert zu werden brauchen.

Vom Stapelband 17 gelangen die Pakete 45a, 45b nun zur Verpackungsstation 18, und zwar beispielsweise auf einem wiederum um 90° abgewinkelten Weg, wie mit einer Achse 48 und einem Pfeil 49 angedeutet.

Durch die in Fig. 2 dargestellte Anordnung wird erreicht, daß die zunächst noch relativ warm aus dem Werkzeug 11 entnommenen Kunststofferzeugnisse 22 zunächst im Luftstrom so weit abgekühlt werden, daß sie alsdann gefördert werden können, ohne daß nachteilige Folgen zu befürchten sind. Die Kunststofferzeugnisse 22 werden dabei so weit abgekühlt, daß sie in der beschriebenen Weise dicht gestapelt werden können, so daß sie anschließend als Pakete zum Versand gelangen können.

Claims (11)

1. Verfahren zum Entnehmen von spritzgegossenen Kunststoff­ erzeugnissen (22) aus einem Werkzeug (11) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofferzeugnisse (22) unmittelbar nach der Entnahme mittels eines Kühlmediums gekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmedium Luft verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander entnommene Kunststofferzeugnisse (22a, 22b) im Abstand (29) voneinander angeordnet werden, und daß das Kühlmedium durch die infolge des Abstandes (29) vorhandenen Zwischenräume zwischen den Kunststoffer­ zeugnissen (22a, 22b) geleitet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofferzeugnisse (22) nach dem Kühlen dicht gestapelt werden.

5. Vorrichtung zum Entnehmen von spritzgegossenen Kunststoff­ erzeugnissen (22) aus einem Werkzeug (11) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine (10) mit einem Greifer (21) zum Entnehmen der Kunststofferzeugnisse (22), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Arbeitsbereiches des Greifers (21) eine Kühlstation (16) für die Kunststofferzeugnisse (22) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstation (16) ein Fördermittel (30-35) für ein Kühlmedium umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30-35) ein Gebläse (35) umfaßt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstation (16) Abstandshalter für nacheinander entnommene Kunststoff­ erzeugnisse (22a, 22b) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstation (16) ein Förderband umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband ein Nockenriemen (16) ist, der die Kunststofferzeugnisse (22a, 22b) im Abstand zueinander fördert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die entnommenen Kunststofferzeugnisse (22) einzeln auf ein Ende des Förderbandes aufgesetzt und gruppenweise am anderen Ende abgenommen und einer Stapelstation (17) zugeführt werden.