DE19730655C2

DE19730655C2 - Vorrichtung zur Entnahme von Spritzgießartikeln aus einer Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE19730655C2
Application number: DE1997130655
Authority: DE
Inventors: Egon Kemmerich
Original assignee: Jokey Plastik Gummersbach GmbH
Current assignee: Jokey Plastik Gummersbach GmbH
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: DE19730655A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Spritzgießartikeln aus einer Spritzgießmaschine, die eine feste und eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte hat, wobei die Vorrichtung aufweist

- ein Entnahmeelement, das zur Entnahme von fertigen Spritzgießartikeln bei geöffnetem Werkzeug in den Werkzeugbereich gefahren wird und während des Spritzgießzyklus unterhalb des Werkzeugs in einer Warteposition verbleibt,
- mindestens zwei Verbindungsstangen, die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement angeordnet sind und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der fe sten oder an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte angeordnet sind, und
- mindestens eine Verbindungsstange, die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement angeordnet ist und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der be weglichen oder an der festen Werkzeugaufspannplatte angeordnet ist.

Um den Herstellungsprozeß von Spritzgießartikeln effizient und ökonomisch zu gestalten, sind Vorrichtungen bekannt, die das fertig gespritzte Formteil aus der Spritzgießmaschine automa tisch entnehmen.

Hierbei gibt es Anlagen, die selbständige Systeme darstellen und mit der Steuerung der Spritzgießmaschine verbunden werden. Bei entsprechenden Signalen der Maschinensteuerung wird bei geöffnetem Werkzeug ein Entnahmetrichter in den Werkzeugbe reich gefahren, der das fertige Teil aufnimmt. Der Entnah metrichter wird dann samt entformtem Teil wieder aus dem Werk zeugbereich herausgefahren, bevor das Werkzeug wieder schließt. Diese Systeme stellen also Lösungen mit separat betätigtem Hubmechanismus für den Entnahmetrichter dar.

Des weiteren sind rein mechanische Vorrichtungen bekannt, die zum selben Zweck dienen. Dabei ist ein Entnahmetrichter mit tels Gelenkstangen an der festen bzw. beweglichen Werkzeugauf spannplatte der Spritzgießmaschine geführt. Eine der Stangen ist in einer Kulisse geführt, die bewirkt, daß beim Öffnen des Werkzeugs der Entnahmetrichter automatisch in den Werkzeug bereich gefahren wird, um das Teil zu entnehmen. Beim Schlie ßen des Werkzeug führt die in der Kulisse geführte Stange den Entnahmetrichter automatisch wieder in eine Warteposition unter dem Werkzeug. Der Entnahmetrichter ist also durch eine Kulissenbahn zwangsgeführt. Das exakte Herstellen der Kulisse ist jedoch recht aufwendig und daher teuer: Die Bahn muß CNC- gefräst sein.

Weiterhin sind einfachere und damit kostengünstigere Lösungen bekannt, die der eingangs genannten Gattung angehören. Diese Vorrichtungen sind ebenfalls direkt an der festen bzw. an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte der Spritzgießmaschine befestigt. Der Entnahmetrichter befindet sich während des Spritzgießprozesses unter dem Werkzeug. Beim Öffnen des Werk zeugs zwecks Entformen des Teils wird er in den Werkzeugbe reich in Position gefahren, um das Formteil entnehmen zu kön nen; während des Spritzgießzyklus selber verbleibt der Trich ter unterhalb des Werkzeugs in einer Warteposition. Zum Er reichen der beschriebenen Funktion ist der Entnahmetrichter einerseits mit zwei Verbindungsstangen mit dem Trichter gelen kig verbunden, die ebenfalls an der festen Platte fixiert sind. Andererseits ist der Trichter mit einer weiteren Verbin dungsstange gelenkig verbunden, die an der beweglichen Werk zeugaufspannplatte gelenkig befestigt ist.

Damit ergibt sich eine Zwangsführung des Entnahmetrichters beim Öffnen und Schließen des Werkzeugs: Beim Öffnen wird der Trichter in den Werkzeugbereich gefahren, beim Schließen wird er aus dem Bereich des Werkzeugs wieder herausgefahren.

Nachteilhaft ist bei den bekannten gattungsgemäßen Systemen, daß sie aufgrund ihres einfachen Aufbaus auch sehr anfällig bei Störungen des Spritzgießprozesses sind. Verfährt das Werk zeug - beispielsweise aufgrund eines Programmfehlers - nicht in genau der vorgesehenen Weise, für die die Entnahmevorrich tung mechanisch ausgelegt wurde, kann es zur Zerstörung der Vorrichtung und zur Beschädigung von Werkzeug und Spritzgieß maschine kommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorbekannten Entnahmevorrichtungen der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Betriebssicherheit erhöht wird und das Werkstückentnahmegerät auch bei unvorher gesehenen Störungen des Spritzgießprozesses unversehrt bleibt und weiterhin ordnungsgemäß arbeitet. Die Kosten für die Her stellung der Entnahmevorrichtung sollen jedoch trotzdem nicht nennenswert steigen. Ferner soll mit der Entnahmevorrichtung ein möglichst schneller und damit kostengünstiger Spritzgieß prozeß unterstützt werden.

In Verbindung mit dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verbindungsstange (7) als längenveränderliches Element ausgeführt ist und in der Verbindungsstange (7) ein Element (8) integriert ist, das eine permanente Zugkraft erzeugt, so daß die Verbindungsstange (7) ohne äußere Krafteinwirkung auf einer kleinstmöglichen Länge gehalten wird, und daß ein Wegbegrenzungselement (9) vorgese hen ist, das für mindestens eine der Verbindungsstangen (6, 7) eine maximale Auslenkung vorgibt.

Das Wegbegrenzungselement ist dabei dafür vorgesehen, um eine Überstreckung des Hebelmechanismus zu verhindern, was ins besondere beim schnellen Öffnen des Werkzeugs und der damit verbundenen schnellen Hochfahrgeschwindigkeit des Entnahmet richters passieren kann.

Die längenveränderliche Verbindungsstange (7) kann dabei ent weder an der festen oder an der beweglichen Werkzeugaufspann platte angeordnet sein.

Vorteilhafterweise ist das in der Verbindungsstange (7) inte grierte Element (8) ein Kolben-Zylinder-Element (8), dessen Kolben mit einer permanenten Kraft beaufschlagt ist. Diese permanente Kraft auf den Kolben wird dabei insbesondere durch Druckluft erzeugt.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß das in der Verbindungs stange (7) integrierte Element (8) ein Federelement ist, das unter Vorspannung steht.

Um den Spritzgießzyklus zu beschleunigen, ist vorgesehen, daß ein Sensorelement (10) vorgesehen wird, das vorzugsweise im Entnahmeelement (4) angeordnet ist, welches einen zu entneh menden Spritzgießartikel (1) erkennt und welches beim Erkennen eines zu entnehmenden Spritzgießartikels (1) ein Signal an die Maschinensteuerung liefert. Dann nämlich kann die Spritzgieß maschine den nächsten Spritzgießzyklus sofort einleiten, so bald das zu entnehmende Formteil den Entnahmetrichter erreicht hat. Vorteilhafterweise übermittelt das Sensorelement (10) der Maschinensteuerung also ein Signal, das das Schließen des Werkzeugs (5) veranlaßt. Das Sensorelement (10) ist dabei vorzugsweise eine Lichtschranke.

Mit der vorgeschlagenen Lösung wird die erfindungsgemäße Auf gabe gelöst: Die längenveränderliche Verbindungsstange ist in der Lage, beispielsweise bei einer fehlerhaften zu großen Öffnungsbewegung des Werkzeugs diesen Fehler dadurch auszu gleichen, daß sich die Stange verlängert. Bei den vorbekannten Lösungen hatte dies unweigerlich das Zerreißen des Entnahme mechanismus zur Folge. Bei der gegenständlichen Vorrichtung wird hingegen bei einer übermäßigen - unbeabsichtigten und fehlerhaften - Werkzeugöffnung (z. B. durch einen Programm fehler) die Entnahmevorrichtung nicht beschädigt. Die Konzep tion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr einfach ge blieben, so daß keine nennenswert höheren Herstellkosten ver ursacht werden. Außerdem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung wartungsfrei und damit auch im Unterhalt billig. Durch den Einsatz der Lichtschranke wird schließlich eine Minimierung der Zykluszeit möglich, so daß auch insofern die erfindungs gemäße Anordnung vorteilhaft arbeitet.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt:

Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Spritz gießmaschine, die mit der Entnahmevorrichtung ausge stattet ist, wobei sich das Werkzeug in der Offenpo sition befindet,

Fig. 2 zeigt die bewegliche Werkzeugaufspannplatte in der Vorderansicht,

Fig. 3 die feste Werkzeugaufspannplatte in der Vorderan sicht.

Fig. 4 zeigt schematisch die Zyklusabfolge beim Schließen des Werkzeugs in neun Positionen.

In Fig. 1 ist von einer Spritzgießmaschine ein Ausschnitt zu sehen, nämlich der Bereich des Spritzgießwerkzeug 5, das aus zwei relativ zueinander bewegbaren Werkzeugteilen besteht, die in der Geschlossenposition eine Werkzeugkavität definieren. Fig. 1 zeigt das Werkzeug 5 in der geöffneten Stellung. In dieser wird ein gefertigter Spritzgießartikel 1 entnommen; dieser Artikel 1 ist in zwei verschiedenen Positionen dar gestellt (gestrichelte Linien).

Zur lageorientierten Entnahme des Artikels 1 ist ein Entnah metrichter 4 vorgesehen, der sich so nahe am Artikel 1 befin det, daß dieser zwangsläufig nach dem Abblasen oder dem Ab stoßen mittels einer - nicht dargestellten - Entformeinrich tung des Artikels von der einen Werkzeughälfte in den Trichter 4 fällt.

Der Entnahmetrichter 4 ist höhenverfahrbar angeordnet. Hierfür ist er einerseits mittels zweier Verbindungsstangen 6 gelenkig mit der festen Werkzeugträgerplatte 2 verbunden. Andererseits ist eine weitere Verbindungsstange 7 vorgesehen, die den Trichter 4 mit der beweglichen Werkzeugträgerplatte 3 gelenkig verbindet. Diese Anordnung der Stangen 6 und 7 hat zur Folge, daß der Entnahmetrichter 4 beim Öffnen des Werkzeugs 5 mittels nicht dargestellter Verschiebeelemente in die in Fig. 1 dar gestellte Position gehoben wird.

Die jeweiligen Vorderansichten der festen und beweglichen Werkzeugaufspannplatte 2 und 3 sind in Fig. 2 und 3 zu sehen. Im unteren Bereich der Platten sind die Anlenkpunkte für die Stangen 6 und 7 zu erkennen. Wie beim Vergleich der Fig. 1 und 2 bzw. 3 zu erkennen ist, sind im vorliegenden Falle ins gesamt sechs Stangen 6 und 7 vorgesehen, um den Entnehmetrich ter sicher zu führen.

Erfindungsgemäß ist ein Verbindungsstange 7 als längenver änderliches Verbindungselement ausgebildet. D. h. daß die Stange unter Normalbedingungen eine Länge einnimmt, die einer kleinstmöglichen Länge der Stange entspricht, daß diese Länge jedoch bei Aufbringen einer externen Zugkraft auf die Stange 7 zunehmen kann. Hierfür weist die Stange 7 ein Element 8 zur Erzeugung einer Zugkraft auf, das im gezeigten Fall aus einem Kolben-Zylinder-System besteht.

Die Stange 7 besteht also im wesentlichen aus einer Kolben stange und einem Zylinder, so daß sie in ihrer Länge variabel ist. Damit die Stange 7 unter Normalbedingungen jedoch stets ihre kleinstmögliche Länge einnimmt, ist der Kolben stets mit Druckluft beaufschlagt. Diese Druckluft bewirkt, daß die Stan ge 7 unter normalen Arbeitsbedingungen stets die dargestellte Länge aufweist, grundsätzlich jedoch in der Lage ist, auf eine größere Länge ausgedehnt zu werden.

Wird - beispielsweise durch einen Programmfehler in der Steue rung der Spritzgießmaschine die vorgesehene Öffnungsbewegung des Werkzeugs überschritten, hätte dies bei konventionellen Entnahmevorrichtungen der dargestellten Art unweigerlich zur Folge, daß die Stangen 6 und 7 auseinandergerissen und damit die gesamte Entnahmevorrichtung zerstört würde.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist dies jedoch nicht so: In diesem Falle längt sich die Verbindungsstange 7 gegen die druckluftbedingte Zugkraft; das Kolben-Zylinder-System er möglicht eine Vergrößerung der Länge. Die Längenveränderung kann natürlich auch durch beliebige andere Mittel bewerkstel ligt werden, beispielsweise durch ein Federsystem; dies ist der jeweiligen fachmännischen Umsetzung der erfindungsgemäßen Idee überlassen.

Damit der Hebelmechanismus bestehend aus den Stangen 6 und 7 bei schnellem Öffnen des Werkzeugs nicht überstreckt und auf diese Weise beschädigt werden kann, ist eine Wegbegrenzungs element 9 vorgesehen, die für mindestens einen der Stangen 6 oder 7 eine Maximalauslenkung vorgibt. Damit ist eine maximale Hubauslenkung des Trichters 4 vorgegeben; ein Überstrecken der Vorrichtung ist nicht möglich. Die Wegbegrenzungselement 9 ist dabei einstellbar und somit unterschiedlichen Bedürfnissen anpaßbar.

Für die Ökonomie des Spritzgießprozesses entscheidend ist eine möglichst kurze Zykluszeit, d. h. eine kleinstmögliche Zeit für die Herstellung eines Formteils 1. Um diese Zeit so klein wie möglich zu halten, ist im Entnahmetrichter ein Sensor in Form einer Lichtschranke angeordnet, ein Reflektorelement 11 wirkt dabei mit einer sich in der Lichtschranke befindlichen Fotozelle zusammen. Sobald der zu entnehmende Spritzgießarti kel 1 die Position der Lichtschranke passiert, gibt diese ein Signal an die Spritzgießmaschinensteuerung. Dies Signal be wirkt, daß unverzüglich die Schließbewegung des Werkzeugs 5 eingeleitet werden kann. Der Artikel 1 befindet sich dann nämlich notwendigerweise außerhalb des Gefahrenbereichs, so daß das Werkzeug geschlossen werden kann. Simultan mit der Schließbewegung wird dann auch wieder der Entnahmetrichter 4 abgesenkt und ebenfalls aus dem Werkzeugbereich gebracht.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, wird der Spritzgießartikel 1 in der oben dargestellten Position (gestrichelte Linien) gerade vom Werkzeug 5 abgestoßen. Der eimerförmige Artikel fällt dann in den Entnahmetrichter 4. In der zweitobersten Position, die mit gestrichelten Linien dargestellt ist, schließt der Eimer die Lichtschranke 10, 11: Die Maschine erhält das Signal zum Schließen des Werkzeugs. Der Eimer fällt im Trichter 4 dann abwärts.

Um ein gesteuertes Absetzen des Artikels 1 auf dem - nicht näher bezeichneten - Förderband (Abtransport in Pfeilrichtung) zu bewerkstelligen, ist ein Freigabeelement 12 in Form eines doppelwirkenden Zylinders vorgesehen. Mit diesem Element 12 wird der Eimer im Trichter 4 festgehalten, bis der gewünschte Zeitpunkt zum Absetzen des Artikels 1 auf das Förderband ge kommen ist. Dann wird das Freigabeelement ausgelöst, und der Eimer fällt auf das Band.

In Fig. 4 sind schematisch insgesamt neun Positionen der Zy klusabfolge während des Schießens des Werkzeugs zu sehen. In Fig. 4a ist das Werkzeug noch vollständig geöffnet; der zu entnehmende Artikel ist bereits entnommen. Dann schließt das Werkzeug immer weiter (Fig. 4b bis 4i). Dabei senkt sich mit tels der Stangen der Entnahmetrichter simultan mit der Schließbewegung allmählich unter das Werkzeug ab. Bei voll ständig geschlossenem Werkzeug ist der Entnahmetrichter unter den Werkzeugbereich abgesenkt.

Das Öffnen des Werkzeugs und das damit automatisch verbundene Anheben des Trichters in Entformposition erfolgt genau umge kehrt, also in Bildabfolge 4i bis 4a.

Bezugszeichenliste

1

Spritzgießartikel

2

feste Werkzeugaufspannplatte

3

bewegliche Werkzeugaufspannplatte

4

Entnahmeelement (Entnahmetrichter)

5

Spritzgießwerkzeug

6

Verbindungsstange

7

längenveränderliche Verbindungsstange

8

Element zur Erzeugung einer Zugkraft (Kolben-Zylin der-Element)

9

Wegbegrenzungselement (Anschlagmittel)

10

Sensorelement (Lichtschranke)

11

Reflektorelement

12

Freigabeelement (doppelwirkender Zylinder)

Claims

1. Vorrichtung zur Entnahme von Spritzgießartikeln (1) aus einer Spritzgießmaschine, die eine feste (2) und eine bewegliche (3) Werkzeugaufspannplatte hat, wobei die Vorrichtung aufweist

1. ein Entnahmeelement (4), das zur Entnahme von fer tigen Spritzgießartikeln (1) bei geöffnetem Werkzeug (5) in den Werkzeugbereich gefahren wird und während des Spritzgießzyklus unterhalb des Werkzeugs (5) in einer Warteposition verbleibt,
2. mindestens zwei Verbindungsstangen (6), die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement (4) angeordnet sind und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der festen Werkzeugaufspannplatte (2) angeordnet sind, und
3. mindestens eine Verbindungsstange (7), die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement (4) angeordnet ist und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (3) an geordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (7) als längenveränderliches Element ausgeführt ist und in der Verbindungsstange (7) ein Element (8) integriert ist, das eine permanente Zugkraft erzeugt, so daß die Verbindungsstange (7) ohne äußere Krafteinwirkung auf einer kleinstmöglichen Länge gehalten wird, und daß ein Weg begrenzungselement (9) vorgesehen ist, das für mindestens eine der Verbindungsstangen (6, 7) eine maximale Auslenkung vor gibt.

2. Vorrichtung zur Entnahme von Spritzgießartikeln (1) aus einer Spritzgießmaschine, die eine feste (2) und eine bewegliche (3) Werkzeugaufspannplatte hat, wobei die Vorrichtung aufweist

1. ein Entnahmeelement (4), das zur Entnahme von fer tigen Spritzgießartikeln (1) bei geöffnetem Werkzeug (5) in den Werkzeugbereich gefahren wird und während des Spritzgießzyklus unterhalb des Werkzeugs (5) in einer Warteposition verbleibt,
2. mindestens zwei Verbindungsstangen (6), die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement (4) angeordnet sind und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der beweglichen Werkzeugaufspannplatte (3) an geordnet sind, und
3. mindestens eine Verbindungsstange (7), die mit ihrem einen Ende gelenkig am Entnahmeelement (4) angeordnet ist und mit ihrem anderen Ende gelenkig an der festen Werkzeugaufspannplatte (2) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (7) als längenveränderliches Element ausgeführt ist und in der Verbindungsstange (7) ein Element (8) integriert ist, das eine permanente Zugkraft erzeugt, so daß die Verbindungsstange (7) ohne äußere Krafteinwirkung auf einer kleinstmöglichen Länge gehalten wird, und daß ein Weg begrenzungselement (9) vorgesehen ist, das für mindestens eine der Verbindungsstangen (6, 7) eine maximale Auslenkung vor gibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das in der Verbindungsstange (7) integrierte Element (8) ein Kolben-Zylinder-Element (8) ist, dessen Kolben mit einer permanenten Kraft beaufschlagt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die permanente Kraft auf den Kolben des Kolben-Zylinder- Elements (8) durch Druckluft erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das in der Verbindungsstange (7) integrierte Element (8) ein Federelement ist, das unter Vorspannung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch ein Sensorelement (10), das vorzugsweise im Entnahmeelement (4) angeordnet ist, das einen zu ent nehmenden Spritzgießartikel (1) erkennt und das beim Erkennen eines zu entnehmenden Spritzgießartikels (1) ein Signal an eine Maschinensteuerung liefert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (10) der Maschinensteuerung ein Signal liefert, das das Schließen des Werkzeugs (5) veranlaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß das Sensorelement (10) eine Lichtschranke ist.