DE19854663A1 - Verfahren zum Herstellen eines mit einer Folie versehenen Kunststoff-Spritzgußteils sowie dementsprechende Spritzgießanlage - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines mit einer Folie versehenen Kunststoff-Spritzgußteils, insbesondere eines Behälterverschlusses, beschrieben, mit den Schritten: Heraustrennen eines Folienstücks (66, 74) aus einer Folienfläche (42), Einbringen des Folienstücks (66, 74) in ein Formnest (22) eines Spritzgießwerkzeugs (16, 18), Einspritzen einer Kunststoffschmelze in das Formnest (22) des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) und Entnehmen des mit der Folie versehenen Spritzgußteils (64) aus dem Formnest. Hierbei wird das Folienstück (66, 74) an einer Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) aus der Folienfläche (42) herausgetrennt und dann unmittelbar von der Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) zu dem Formnest (22) überführt und in das Formnest (22) eingelegt. Des weiteren wird auch eine dementsprechende Spritzgießanlage (10) beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit einer Folie versehenen Kunststoff-Spritzgußteils, insbesondere eines Behälterverschlusses, mit den Schritten:

• - Heraustrennen eines Folienstücks aus einer Folienfläche,
• - Einbringen des Folienstücks in ein Formnest eines Spritz­ gießwerkzeugs,
• - Einspritzen einer Kunststoffschmelze in das Formnest des Spritzgießwerkzeugs und
• - Entnehmen des mit der Folie versehenen Spritzgußteils aus dem Formnest.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Spritzgießanlage zum Herstellen eines mit einer Folie versehenen Kunststoff-Spritz­ gußteils, insbesondere eines Behälterverschlusses, mit einer zumindest ein Spritzgießwerkzeug aufweisenden Spritzgieß­ maschine und mit Einrichtungen zum Heraustrennen eines Folien­ stücks aus einer Folienfläche und zum Einbringen des Folien­ stücks in ein Formnest, welches in der Spritzgießmaschine ange­ ordnet ist.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Spritzgießanlage sind aus der EP-A-0 231 670 bekannt.

Behälterverschlüsse aus Kunststoff werden häufig mit einer Fo­ lie versehen, sei es zu Dekorationszwecken oder um die Gasdich­ tigkeit des Verschlusses zu erhöhen. Letzteres gilt beisp. für Mineralwasserflaschen, um zu verhindern, daß die in dem Mine­ ralwasser eingebrachte Kohlensäure während der Lagerung der Flasche entweicht. Das Kunststoffmaterial, aus dem derartige Behälterverschlüsse heutzutage hergestellt werden, bietet selbst häufig keine ausreichende Gasdichtigkeit.

Bei der Herstellung derartiger Behälterverschlüsse ist es be­ kannt, die Folie in geeignet zugeschnittenen Folienstücken be­ reits vor dem eigentlichen Spritzgießen des Behälterverschlus­ ses in das Formnest des Spritzgießwerkzeuges einzulegen, so daß sich die Folie beim Spritzgießvorgang mit dem in die Spritz­ gießform einströmenden Kunststoffmaterial verbindet. Üblicher­ weise wird das Folienstück dabei an einer Wand des Formnestes positioniert, so daß das Folienstück eine sichtbare Außenseite des späteren Behälterverschlusses überdeckt.

Hierbei werden die in das Formnest einzulegenden Folienstücke üblicherweise aus einer größeren Folienfläche, insbesondere ei­ ner Folienbahn, herausgetrennt. Dabei ist es bekannt, das Her­ austrennen der Folienstücke aus der Folienfläche in einem von dem Spritzgießvorgang vollkommen getrennten Arbeitsgang durch­ zuführen und die heraus getrennten Folienstücke stapelweise ei­ nem Einlegewerkzeug zum Einlegen in das Formnest zuzuführen.

Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß die Folien­ stücke dabei schwierig mit der gewünschten Positioniergenauig­ keit in das Formnest einzulegen sind. Der Grund hierfür ist, daß die Dicke der verwendeten Folien üblicherweise nur in der Größenordnung von 30 bis 200 µm liegt und daß die Folienstücke sich daher nach dem Heraustrennen aus der Folienfläche leicht verweilen, verwinden oder aufrollen. Auch ergeben sich zum Teil Schwierigkeiten beim gezielten Ergreifen einzelner Folienstüc­ ke.

Um diesem Problem zu begegnen, ist es, wie in der bereits ge­ nannten EP-A-0 231 670 gezeigt, weiterhin bekannt, die Folien­ stücke direkt in das Formnest des Spritzgießwerkzeugs auszu­ stanzen, so daß sie gleichermaßen aus der Folienbahn direkt in das Formnest des Spritzgießwerkzeugs eingelegt werden. Ein vor­ ratsweises Heraustrennen der Folienstücke aus der Folienfläche findet hier nicht mehr statt und das herausgetrennte Folien­ stück ist mit dem Heraustrennen aus der Folienfläche gleich mit hoher Genauigkeit in dem Formnest des Spritzgießwerkzeugs posi­ tioniert.

Dieses Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß hierbei die gesamte Folienbahn sowie die benötigten Mittel zum Heraustren­ nen des Folienstücks an das Formnest des Spritzgießwerkzeugs herangebracht werden müssen. Dies erfordert einigen konstrukti­ ven Aufwand an dem Spritzgießwerkzeug selbst. Darüber hinaus ist ein Einlegen von Folienstücken in nicht derart speziell konstruierte Spritzgießwerkzeuge mit diesem bekannten Verfahren nicht möglich. Hierdurch wird die nachträgliche Umrüstung be­ stehender Spritzgießanlagen erschwert. Schließlich erfordert die in der EP-A-0 231 670 vorgeschlagene Konstruktion entspre­ chenden Platz in und an dem Spritzgießwerkzeug. Dieser ist je­ doch aus konstruktiven Gründen nicht immer verfügbar.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem trotz gleicher Positioniergenauigkeit des Folienstücks in dem Formnest der Aufwand und die Anforderungen hinsichtlich der Gestaltungen des Spritzgießwerkzeug reduziert sind. Es ist darüber hinaus Aufga­ be der Erfindung, eine dementsprechende Spritzgießanlage anzu­ geben.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des eingangs genannten Verfahrens dadurch gelöst, daß das Folienstück an einer Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs aus der Folienfläche herausgetrennt, unmittelbar zu dem Formnest überführt und in das Formnest ein­ gelegt wird.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der eingangs genannten Spritz­ gießanlage dadurch gelöst, daß die Einrichtungen an einer Posi­ tion außerhalb des Spritzgießwerkzeugs angeordnet sind und er­ ste Mittel beinhalten, mit denen das Folienstück aus der Foli­ enfläche heraustrennbar ist, und zweite Mittel, denen das Foli­ enstück beim Heraustrennen unmittelbar übergeben wird und mit denen das Folienstück dann von der Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs zu dem Formnest überführbar und einlegbar ist.

Unter dem Begriff "außerhalb des Spritzgießwerkzeugs" wird da­ bei verstanden, daß die genannten Einrichtungen weder in dem Spritzgießwerkzeug selbst noch zwischen seinen Werkzeughälften innerhalb seiner Bewegungsbahn beim Öffnen und Schließen ange­ ordnet sind.

Dadurch, daß das Folienstück hier jeweils nur chargenweise aus der Folienfläche herausgetrennt und sodann unmittelbar einem Einlegewerkzeug übergeben wird, ist gewährleistet, daß das Fo­ lienstück nach dem Heraustrennen aus der Folienfläche stets si­ cher und exakt festgehalten wird, wodurch verhindert ist, daß sich das Folienstück verweilen, verziehen oder in sich aufrol­ len kann. Hierdurch ist es möglich, das Folienstück mit dem Einlegewerkzeug in der gewünschten Genauigkeit in dem Formnest des Spritzgießwerkzeugs zu positionieren. Zwar ist im Vergleich zu dem direkten Ausstanzen des Folienstücks in das Formnest die Anzahl der Schritte, bei denen das Folienstück übergeben oder umgebettet werden muß, um eins erhöht, jedoch ist hier trotzdem stets gewährleistet, daß das Folienstück einzeln, sicher und positionsgenau festgehalten werden kann.

Unter dem Begriff "chargenweise" wird dabei verstanden, daß in einem Arbeitszyklus jeweils nur so viele Folienstücke aus der Folienfläche herausgetrennt werden, wie in dem sich unmittelbar anschließenden Einlegevorgang in das Spritzgießwerkzeug auch benötigt werden. Bei einer Spritzgießmaschine, deren Spritz­ gießwerkzeug nur ein einziges Formnest aufweist und in das auch nur ein einzelnes Folienstück eingelegt werden muß, bedeutet chargenweise somit, daß jeweils nur ein Folienstück aus der Fo­ lienfläche herausgetrennt wird. Bei der Herbestellung von Be­ hälterverschlüssen sind jedoch auch Spritzgießwerkzeuge be­ kannt, die mehrere Formnester zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Behälterverschlüsse aufweisen. Bei derartigen Spritz­ gießmaschinen bedeutet der Begriff "chargenweise" dementspre­ chend, daß die Folienstücke in der genau benötigten Anzahl der Formnester aus der Folienfläche herausgetrennt werden. Im fol­ genden wird jedoch zur Vereinfachung der Darstellung jeweils nur von einem Folienstück gesprochen.

Gleichzeitig mit dem jederzeit gezielten Festhalten des einzel­ nen Folienstücks ist aufgrund der Tatsache, daß das Folienstück außerhalb des Spritzgießwerkzeugs herausgetrennt wird, er­ reicht, daß an das Spritzgießwerkzeug selbst keine besonderen Anforderungen zu stellen sind. Der konstruktive Aufwand für das Spritzgießwerkzeug ist daher gegenüber dem ursprünglich verwen­ deten Verfahren unverändert und gegenüber der Lösung der EP-A-0 231 670 reduziert.

Die ersten Mittel und die zweiten Mittel können dabei minde­ stens teilweise dieselben Bauelemente umfassen.

So kann z. B. das Folienstück mittels einer Stanze aus der Foli­ enfläche herausgetrennt werden. Hierzu liegt die Folienfläche auf einer Matrize auf und ein Stempel fährt von oben durch die Folienfläche und eine zum Stempel komplementäre Öffnung in der Matrize. Wenn die Matrize über eine geeignete Aufnahme für das gestanzte Folienstück verfügt, kann sie sogleich zum Überführen des Folienstücks zum Formnest verwendet werden. Die Schritte "Heraustrennen" und "Übergeben" fallen dabei fast zusammen.

Somit ist die eingangs genannte Aufgabe aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Maßnahme vollständig gelöst.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Folienstück beim Heraustrennen auf eine Einlegeplatte des zweiten Mittels abgelegt.

Eine erfindungsgemäße Spritzgießanlage ist dementsprechend da­ durch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel eine Einlegeplatte beinhalten, auf der das Folienstück beim Heraustrennen ablegbar ist.

Mit der Einlegeplatte ist dabei eine flächige Ablagemöglichkeit für das herausgetrennte Folienstück bezeichnet, die derart be­ messen ist, daß das Folienstück in einem Schritt von der Einle­ geplatte in das Formnest übergeben werden kann. Der Vorteil dieser Maßnahme ist, daß das herausgetrennte Folienstück somit in seiner gesamten Fläche gehalten wird, wodurch ein Verwinden, Verziehen oder Aufrollen besonders gut verhindert wird. Darüber hinaus besitzt die Maßnahme den Vorteil, daß das herausgetrenn­ te Folienstück mit einer entsprechend formgerecht angepaßten Einlegeplatte besonders schnell in das Formnest des Spritzgieß­ werkzeugs eingelegt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme wird das Folienstück auf der Einlegeplatte bis zum Einlegen in das Formnest positionsgleich gehalten.

Die Spritzgießanlage ist dementsprechend in dieser Ausgestal­ tung dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeplatte das Folien­ stück bis zum Einlegen in das Formnest positionsgleich hält.

Positionsgleich bedeutet hierbei, daß das Folienstück auf der Einlegeplatte in seiner Position bis zum Einlegen in das Formnest nicht mehr verändert wird. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, daß jedes erneute Umbetten des Folienstücks aufgrund der nie auszuschließenden Toleranzen Ungenauigkeiten und Fehler beim Positionieren des Folienstücks zur Folge hat. Die Maßnahme besitzt somit den Vorteil, daß die Positionierge­ nauigkeit des Folienstücks beim Einlegen in das Formnest ver­ bessert ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Foli­ enstück mit einem Stanzmesser formgerecht auf die Einlegeplatte ausgestanzt, wobei die Einlegeplatte als Abscherfläche mit dem Stanzmesser zusammenwirkt.

Dementsprechend ist die Spritzgießanlage nach dieser Ausgestal­ tung dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel zumindest ein Stanzmesser beinhalten, mit dem die Einlegeplatte als Ab­ scherfläche zusammenwirkt.

Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, die Anzahl der Bearbei­ tungsschritte des Folienstücks zu reduzieren, um so seine Posi­ tioniergenauigkeit in dem Formnest des Spritzgießwerkzeugs zu verbessern. Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß das Folien­ stück auf einfache Weise bereits in der benötigten Form aus der Folienfläche heraus getrennt wird und dabei direkt auf die Ein­ legeplatte abgelegt wird. Dies hat zur Folge, daß das Folien­ stück von dem Zeitpunkt an, an dem es aus der Folienfläche her­ ausgetrennt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem es in das Formnest eingelegt wird, stets sicher und zuverlässig festge­ halten werden kann, wobei die Anzahl der Schritte, in denen die Position und die Lage des Folienstücks beeinflußt wird, so ge­ ring wie möglich ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme wird das Folienstück beim Ausstanzen direkt von ersten Halte­ mitteln festgehalten, die an der Einlegeplatte angeordnet sind.

Die Spritzgießanlage in dieser Ausgestaltung ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeplatte erste Haltemittel zum Festhalten des Folienstücks aufweist.

Diese Maßnahme beinhaltet somit, daß das Folienstück auf der Einlegeplatte zeitgleich mit dem Ablegen darauf zusätzlich fi­ xiert wird. Dies bietet beispielsweise gegenüber Festhalten des Folienstücks allein durch Ausnutzen der Schwerkraft den Vor­ teil, daß das Folienstück noch sicherer und positionsgenauer festgehalten wird.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird das Folienstück beim Einlegen in das Formnest von zweiten Haltemitteln festgehalten, die in dem Formnest angeord­ net sind.

Dementsprechend ist die Spritzgießanlage in diese Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß das Formnest zweite Haltemittel zum Festhalten des Folienstücks aufweist.

Diese Maßnahme knüpft an die zuvor erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung an und besitzt dementsprechend die dort bereits genannten Vorteile. Sie ist jedoch auch für sich genommen vor­ teilhaft, wenn das Folienstück aus konstruktiven Erwägungen heraus nicht auf dem Einlegewerkzeug durch zusätzliche Halte­ mittel fixiert wird, beisp. weil das Folienstück aufgrund einer geeigneten Materialwahl von sich aus hinreichend gut an der Einlegeplatte haftet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Spritzgießanlage sind die ersten und/oder zweiten Haltemittel Haltestifte.

Alternativ zu Halte stiften besteht grundsätzlich auch die Mög­ lichkeit, das Folienstück auf der Einlegeplatte durch Klammern, durch Ansaugen von Luft oder mit Hilfe von elektrostatischen Haltemitteln festzuhalten. Klammern besitzen jedoch den Nach­ teil, daß sie erst nach dem Heraustrennen des Folienstücks mit einem Stanzmesser auf die Oberfläche des Folienstücks gepreßt werden können. Dementsprechend ergibt sich bei der Verwendung von Klammern eine zeitliche Lücke, in der das Folienstück zwar bereits aus der Folienfläche herausgetrennt ist, jedoch noch nicht von den Klammern an der Einlegeplatte festgehalten wird.

Elektrostatische Haltemittel weisen diesen Nachteil nicht auf und sind von daher grundsätzlich zum Festhalten des Folien­ stücks in der Einlegeplatte sehr gut geeignet. Sie besitzen so­ gar den Vorteil, daß das Folienstück völlig ohne jede Beschädi­ gung an der Einlegeplatte gehalten werden kann. Nachteilig ist hier jedoch, daß die durch die elektrostatischen Haltemittel aufgebrachte Ladung im weiteren Produktionsverlauf des herzu­ stellenden Spritzgußteils häufig wieder beseitigt werden muß. Dies bedeutet einen gewissen Aufwand. Darüber hinaus sind zahl­ reiche Anwendungen bekannt, bei denen in das herzustellende Spritzgußteil ein elektronischer Chip integriert wird. Ein der­ artiger Chip kann durch die von elektrostatischen Haltemitteln erzeugte Ladung leicht beschädigt werden.

Haltemittel, die mit dem Ansaugen von Luft arbeiten, sind eben­ falls an sich gut geeignet, sie erfordern jedoch wiederum einen entsprechenden Aufwand, wie Ansaugkanäle und eine Pumpe.

Dementsprechend besitzt die genannte Maßnahme den Vorteil, daß hier das Folienstück sicher vom ersten Moment an gehalten wird, ohne das hierbei jedoch eine elektrostatische Ladung auf das Folienstück aufgebracht wird. Gleichzeitig ist das Anbringen von Haltestifte eine konstruktiv sehr einfache Maßnahme. Beson­ ders vorteilhaft ist es, wenn die ersten und zweiten Haltestif­ te beim Einlegen des Folienstücks direkt einander gegenüber an­ geordnet sind, so daß die zweiten Haltestifte in die Löcher der ersten Haltestifte eingreifen. Bevorzugt sind dabei die zweiten Haltestifte etwas dicker ausgelegt als die ersten Haltestifte.

In einer weiteren Ausgestaltung der Spritzgießanlage besteht die Einlegeplatte aus einem biegsamen Material.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die Einlegeplatte sich so der Formgestaltung des Formnestes anpassen kann, wodurch das Folienstück bei dem Einlegen in das Formnest besonders gut an die Innenwand des Formnestes angelegt wird. Dies ist insbeson­ dere vorteilhaft, wenn das Folienstück die spätere sichtbare Außenseite des Spritzgußteils bildet, da hierdurch wirkungsvoll verhindert ist, daß einströmende Kunststoffschmelze sich zwi­ schen das Folienstück und die entsprechende Innenwand des Formnestes absetzen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird das Folienstück in das Formnest eingelegt, während zeitlich zumindest in Überlappung ein in einem vorhergehenden Arbeitszyklus hergestelltes Spritzgußteil aus dem Spritzgieß­ werkzeug entnommen wird.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß hierdurch die benötigte Öffnungszeit des Spritzgießwerkzeugs verkürzt wird, was sich insgesamt positiv auf die Produktionsleistung und die Zyklus­ zeit der Spritzgießanlage auswirkt.

In einer Ausgestaltung der Spritzgießanlage weist diese ein Handlinggerät auf zum Entnehmen eines hergestellten Spritzguß­ teils aus dem Spritzgießwerkzeug und die ersten Mittel und die zweiten Mittel sind Bestandteil des Handlinggerätes.

Diese Maßnahme knüpft an die zuvor genannte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens an, ohne jedoch mit ihr untrennbar verbunden zu sein. Sie besitzt den Vorteil, daß somit sämtliche erforderlichen Eingriffe in das Spritzgießwerkzeug der Spritz­ gießmaschine zentral von demselben Gerät durchgeführt werden.

Hierdurch ist eine optimale Steuerung und Koordination der Be­ wegungsabläufe auf einfache Weise möglich. Darüber hinaus be­ sitzt die Maßnahme den Vorteil, daß das Handlinggerät in der Art eines Moduls sämtliche Funktionsgruppen umfaßt, die nicht unmittelbar mit dem Spritzgießvorgang verknüpft sind, wodurch sich die Konstruktion der gesamten Spritzgießanlage verein­ facht.

In einer Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme weist das Handlinggerät ein Greifwerkzeug mit Greifelementen zum Festhal­ ten des hergestellten Spritzgußteils auf und die zweiten Mittel sind an dem Greifwerkzeug angeordnet.

Eine dementsprechende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens besteht darin, daß das Folienstück in das Formnest ei­ ner Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs eingelegt wird, wäh­ rend gleichzeitig das in einem vorhergehenden Arbeitszyklus hergestellte Spritzgußteil aus einer anderen Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs entnommen wird.

Diese Maßnahmen besitzen den Vorteil, daß hierdurch eine opti­ male Verkürzung der Öffnungszeit des Spritzgießwerkzeugs er­ reicht wird, während gleichzeitig die Koordination der ver­ schiedenen Bewegungsabläufe vereinfacht wird. Dies ergibt sich daraus, daß in diesem Fall nur ein einziges Greifwerkzeug zwi­ schen die Werkzeughälften des Spritzgießwerkzeugs einfahren muß. Auch ist hier so eine Kollision ansonsten mehrerer in die Spritzgießmaschine einfahrender Werkzeuge verhindert.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht darin, daß das Folienstück aus der Folienfläche herausge­ schnitten wird, während die Kunststoffschmelze in das Formnest des Spritzgießwerkzeugs eingespritzt wird.

Auch diese Maßnahme trägt zur Optimierung der Zyklus zeit der Spritzgießanlage bei. Sie ist nur möglich in Kombination mit der erfindungsgemäßen Maßnahme, die Folienstücke außerhalb des Spritzgießwerkzeugs aus der Folienfläche herauszutrennen. Der Vorteil besteht darin, daß hierdurch eine zeitliche Parallel­ verarbeitung einzelner Produktionsschritte erreicht wird, so daß sich die insgesamt benötigte Zykluszeit verkürzt.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Spritzgießanlage da­ durch gekennzeichnet, daß ein Antrieb des Handlinggerätes einen Linearmotor aufweist.

Mit dem Begriff "Linearmotor" wird dabei ein translatorisch ar­ beitender Elektroantrieb bezeichnet im Unterschied zu den bis­ her üblicherweise eingesetzten rotatorisch arbeitenden Elektro­ antrieben. Die Maßnahme besitzt für sich genommen den Vorteil, daß ein Linearmotor wesentlich schnellere und gleichzeitig ge­ nauere Bewegungen des Handlinggerätes ermöglicht, wodurch so­ wohl die Zyklus zeit der Spritzgießanlage als auch die Positio­ niergenauigkeit beim Einlegen der Folie und beim Entnehmen her­ gestellter Spritzgußteile verbessert wird. Die Maßnahme ist je­ doch besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Behälterver­ schlüssen, die an zumindest einer sichtbaren Außenseite mit ei­ ner Folie versehen sind, da hierbei eine besonders exakte Posi­ tionierung der Folienstücke erforderlich ist.

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.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Spritzgießanlage in ei­ ner ersten Betriebsposition,

Fig. 2 die Spritzgießanlage aus Fig. 1 in einer zweiten Be­ triebsposition und

Fig. 3 das Einlegen eines Folienstücks in ein Formnest ei­ nes Spritzgießwerkzeugs in einer Querschnittsan­ sicht.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Spritzgießanlage in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Die Spritzgießanlage 10 umfaßt eine Spritzgießmaschine 12 sowie ein Handlinggerät 14. Die Spritzgießmaschine 12 weist ein Spritzgießwerkzeug auf, das in diesem Fall aus zwei Werkzeug­ hälften 16 und 18 besteht. Es versteht sich jedoch, daß die Er­ findung nicht allein auf eine derartige Ausführung einer Spritzgießmaschine 12 beschränkt ist, sondern in alternativen Ausführungsbeispielen auch Spritzgießmaschinen umfaßt, die meh­ rere Spritzgießwerkzeuge aufweisen oder deren Spritzgießwerk­ zeuge aus mehreren Werkzeughälften bestehen. Dies gilt insbe­ sondere für Spritzgießmaschinen mit sogenannten Etagenwerkzeu­ gen.

Die Werkzeughälften 16 und 18 bilden in der in Fig. 1 darge­ stellten aneinander liegenden Betriebsposition eine Spritzgieß­ form 20. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Werkzeughälften 16 und 18 sogar zwei nebeneinander liegen­ de, identisch ausgebildete Spritzgießformen. Es versteht sich, daß auch dies nur beispielhaft zu verstehen ist und daß alter­ native Ausführungen der Erfindung Spritzgießwerkzeuge mit 12, 24 oder noch mehr Spritzgießformen besitzen.

Die hier dargestellte Spritzgießanlage 10 dient zur Herstellung von Behälterverschlüssen, beispielsweise für Mineralwasserfla­ schen. Die Spritzgießform 20 wird hierbei von einem Formnest 22 gebildet, das in der Werkzeughälfte 16 eingebettet ist. In das Formnest 22 greift in aneinander liegendem Zustand der Werk­ zeughälften 16 und 18 ein Kern 24, der an der Werkzeughälfte 18 angeordnet ist. Der zwischen dem Formnest 22 und dem Kern 24 verbleibende Hohlraum ist die Spritzgießform 20.

Das Handlinggerät 14 weist als wesentliches Element ein Greif­ werkzeug 30 auf, das mit Hilfe eines Antriebes 32 in Richtung des Pfeils 34 zwischen die dann geöffneten Werkzeughälften 16 und 18 eingefahren werden kann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Antrieb 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Line­ armotor. Gemäß dem hier dargestellten, bevorzugten Ausführungs­ beispiel ist das Greifwerkzeug 30 jedoch ein kombiniertes Greif- und Einlegewerkzeug, das sowohl zum Entnehmen herge­ stellter Spritzgußteile aus der Spritzgießmaschine 12 als auch zum Einlegen von Zubehörteilen, wie insbesondere Folienstücken in die Spritzgießmaschine 12 verwendet werden kann. Dementspre­ chend weist das Greif- und Einlegewerkzeug 30 hier sowohl Greif­ elemente 36 als auch Einlegeplatten 38 auf.

Mit der Bezugsziffer 42 ist eine Folienbahn bezeichnet, die in Richtung des Pfeils 44 von einer Rolle 46 auf eine Rolle 48 ab- bzw. aufwickelbar ist. Die Bezugsziffer 50 bezeichnet in diesem Fall zwei Stanzmesser, die mit Hilfe eines hier nicht näher dargestellten Antriebes 52 in Richtung des Pfeils 54 bewegbar sind.

Die hier dargestellte Anzahl von zwei Stanzmessern 50 ent­ spricht der bereits angesprochenen, hier nur beispielhaft ge­ wählten Anzahl an Formnestern 22, in die aus der Folienbahn 42 aufzustanzende Folienstücke eingelegt werden sollen.

Die Stanzmesser 50 stanzen die einzulegenden Folienstücke form­ gerecht, d. h. in der benötigten Form direkt auf die Einlege­ platten 38 des Greif- und Eilegewerkzeugs 30 aus. Dabei wirken die Einlegeplatten 38 als Abscherfläche mit den Stanzmessern 50 zusammen.

Mit der Bezugsziffer 58 ist ein Container bezeichnet, in den die hergestellten Behälterverschlüsse von dem Greif- und Einle­ gewerkzeug 30 nach dem Entnehmen aus der Spritzgießmaschine 12 abgelegt werden.

In der in Fig. 2 dargestellten Betriebsposition ist die Werk­ zeughälfte 18 in Richtung des Pfeils 60 zurückgefahren, wodurch das Spritzgießwerkzeug der Spritzgießmaschine 12 geöffnet ist. Das Greif- und Einlegewerkzeug 30 ist mit Hilfe des Antriebs 32 entlang einer Führungsschiene 62 vorgefahren und befindet sich in Fig. 2 in einer Endposition, in der die Greifelemente 36 hergestellte Spritzgußteile 64 von den Kernen 24 der Werkzeug­ hälfte 18 abziehen können, während gleichzeitig Folienstücke 66 in die Formnester 22 der Werkzeughälfte 16 eingelegt werden. Nachdem dies geschehen ist, wird das Greif- und Einlegewerkzeug 30 mit Hilfe des Antriebs 32 entlang der Führungsschiene 62 in Richtung des Pfeils 68 zurückgefahren. Gleichzeitig oder zumin­ dest in zeitlicher Überlappung dazu, werden die Werkzeughälften 16 und 18 wieder geschlossen, indem die Werkzeughälfte 18 in umgekehrter Richtung zu dem Pfeil 60 verfahren wird. Anschlie­ ßend wird in die Spritzgießformen 20 der Spritzgießmaschine 12 Kunststoffschmelze eingespritzt, während gleichzeitig das Greif- und Einlegewerkzeug 30 die hergestellten Spritzgußteile 64 in den Container 58 ablegt. Parallel dazu werden mit Hilfe der Stanzmesser 50 aus der Folienbahn 42 die nächsten Folien­ stücke 66 zum Einlegen in die Formnester 22 herausgetrennt.

In Fig. 3 ist eines der Formnester 22 der Werkzeughälfte 16 in einem vergrößerten Ausschnitt dargestellt. Wie hier zu erkennen ist, mündet ein Einspritzkanal 72 zentral am Grund des Formnestes 22. Durch den Einspritzkanal 72 wird die hier nicht dargestellte Kunststoffschmelze in die Spritzgießform 20 zuge­ führt.

Mit der Bezugsziffer 74 ist ein Folienstück bezeichnet, daß zum Einlegen in das Formnest 22 auf der Einlegeplatte 38 festgehal­ ten wird. Die Einlegeplatte 38 ist in diesem Ausführungsbei­ spiel aus einem biegsamen Kunststoffmaterial, so daß sie sich der Form des Formnestes 22 gut anpassen kann, um die Folie 74 an den Grund des Formnestes 22 zu schmiegen.

Das Folienstück 74 weist mittig ein Loch 76 auf, das beim Ein­ legen des Folienstücks 74 in das Formnest 22 deckungsgleich über der Austrittsöffnung 78 des Einspritzkanals 72 plaziert wird. Hierdurch ist es möglich, die Kunststoffschmelze zentral von der Oberseite des späteren Behälterverschlusses zuzuführen, obwohl diese mit dem Folienstück 74 versehen wird. Dies ist im Hinblick auf eine gleichmäßige Verteilung der Kunststoffschmel­ ze in der Spritzgießform 22 bevorzugt.

Die Einlegeplatte 38 ist an ihrem Außenumfang mit Haltestiften 80 versehen, die mit Hilfe eines hier nicht näher dargestellten Antriebes 82 in Richtung des Pfeils 84 verfahrbar sind. Beim Ausstanzen des Folienstücks 74 aus der Folienbahn 42 befinden sich die Haltestifte 80 in ihrer hier nicht dargestellten aus­ gefahrenen Endposition. Hierdurch wird erreicht, daß das Foli­ enstück 74 beim Ausstanzen direkt von den Haltestiften 80 auf der Einlegeplatte 38 festgehalten wird und sich somit nicht verwinden, verziehen oder aufrollen kann. Beim Einlegen des Fo­ lienstücks 74 in das Formnest 22 werden die Haltestifte 80 dann mit Hilfe des Antriebes 82 in Richtung des Pfeils 84 verfahren, so daß das Folienstück 74 sich von der Einlegeplatte 38 lösen kann. Dabei wird das Folienstück 74 bevorzugterweise zeitgleich auf Haltestifte 86 gepreßt, die in dem Formnest 22 angeordnet sind.

Die in Fig. 3 dargestellte Position der Haltestifte 80 gibt in­ sofern einen verfälschten Eindruck des tatsächlichen Einlege-Vor­ gangs des Folienstücks 74 wieder, der aus Gründen der Über­ sichtlichkeit hier gewählt ist. Tatsächlich werden die Halte­ stifte 80 erst dann in Richtung des Pfeils 84 verfahren, wenn das Folienstück 74 bereits in Kontakt mit dem Grund des Formnestes 22 und den Haltestiften 86 ist. Hierdurch wird er­ reicht, daß sich das Folienstück 74 auch beim Einlegen in das Formnest 22 nicht verwinden oder aufrollen kann.

Es versteht sich, daß anstelle der Haltestifte 80 und 86 in al­ ternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung an sich bekannte und dementsprechend hier nicht weiter dargestellte alternative Haltemittel verwendet werden können, wie beisp. solche, die auf Elektrostatik oder auf der Ansaugung von Luft basieren.

Claims (21)

1. Verfahren zum Herstellen eines mit einer Folie versehenen Kunststoff-Spritzgußteils, insbesondere eines Behälterver­ schlusses, mit den Schritten:

• - Heraustrennen eines Folienstücks (66, 74) aus einer Fo­ lienfläche (42),
• - Einbringen des Folienstücks (66, 74) in ein Formnest (22) eines Spritzgießwerkzeugs (16, 18),
• - Einspritzen einer Kunststoffschmelze in das Formnest (22) des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) und
• - Entnehmen des mit der Folie versehenen Spritzgußteils (64) aus dem Formnest,
  dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) an einer Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) aus der Folienfläche (42) herausgetrennt, unmittelbar von der Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) zu dem Formnest (22) überführt und in das Formnest (22) ein­ gelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) beim Heraustrennen auf eine Einlege­ platte (38) abgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) auf der Einlegeplatte (38) bis zum Einlegen in das Formnest (22) positionsgleich gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) mit einem Stanzmesser (50) formgerecht auf die Einlegeplatte (38) ausgestanzt wird, wobei die Einlegeplatte (38) als Abscherfläche mit dem Stanzmesser (50) zusammenwirkt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) beim Ausstanzen direkt von ersten Haltemitteln (80) festgehalten wird, die an der Einlege­ platte (38) angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) beim Einlegen in das Formnest (22) von zweiten Haltemitteln (86) festge­ halten wird, die in dem Formnest (22) angeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) in das Formnest (22) eingelegt wird, während zeitlich zumindest in Über­ lappung ein in einem vorhergehenden Arbeitszyklus herge­ stelltes Spritzgußteil (64) aus dem Spritzgießwerkzeug (16, 18) entnommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) in das Formnest (22) einer Werkzeug­ hälfte (16) des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) eingelegt wird, während gleichzeitig das in einem vorhergehenden Ar­ beitszyklus hergestellte Spritzgußteil (64) aus einer an­ deren Werkzeughälfte (18) des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) entnommen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Folienstück (66, 74) aus der Folien­ fläche (42) herausgeschnitten wird, während die Kunst­ stoffschmelze in das Formnest (22) des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) eingespritzt wird.

10. Spritzgießanlage zum Herstellen eines mit einer Folie ver­ sehenen Kunststoff-Spritzgußteils, insbesondere eines Be­ hälterverschlusses, mit einer zumindest ein Spritzgieß­ werkzeug (16, 18) aufweisenden Spritzgießmaschine (12) und mit Einrichtungen (30, 38, 50) zum Heraustrennen eines Fo­ lienstücks (66, 74) aus einer Folienfläche (42) und zum Einbringen des Folienstücks (66, 74) in ein Formnest (22), welches in der Spritzgießmaschine (12) angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (30, 38, 50) an einer Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) angeordnet sind und erste Mittel (50) beinhalten, mit denen das Folienstück (66, 74) aus der Folienfläche (42) heraustrennbar ist, und zweite Mittel (30, 38), denen das Folienstück (66, 74) beim Heraustrennen unmittelbar über­ geben wird und mit denen das Folienstück (66, 74) dann von der Position außerhalb des Spritzgießwerkzeugs (16, 18) zu dem Formnest (22) überführbar und einlegbar ist.

11. Spritzgießanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (50) und die zweiten Mittel (30, 38) mindestens teilweise dieselben Bauelemente umfassen.

12. Spritzgießanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweiten Mittel (30, 38) eine Einlege­ platte (38) beinhalten, auf der das Folienstück (66, 74) beim Heraustrennen ablegbar ist.

13. Spritzgießanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeplatte (38) das Folienstück (66, 74) bis zum Einlegen in das Formnest (22) positionsgleich hält.

14. Spritzgießanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten Mittel (50) zumindest ein Stanz­ messer beinhalten, mit dem die Einlegeplatte (38) als Ab­ scherfläche zusammenwirkt.

15. Spritzgießanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einlegeplatte (38) erste Haltemittel (80) zum Festhalten des Folienstücks (66, 74) aufweist.

16. Spritzgießanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß das Formnest (22) zweite Halte­ mittel (86) zum Festhalten des Folienstücks (66, 74) auf­ weist.

17. Spritzgießanlage nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Haltemittel (80, 86) Haltestifte sind.

18. Spritzgießanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einlegeplatte (38) aus einem biegsamen Material besteht.

19. Spritzgießanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß sie ein Handlinggerät (14) zum Entnehmen eines hergestellten Spritzgußteils (64) aus dem Spritzgießwerkzeug (12) aufweist und daß die ersten Mittel (50) und die zweiten Mittel (30, 38) Bestandteil des Hand­ linggerätes (14) sind.

20. Spritzgießanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Handlinggerät (14) ein Greifwerkzeug (30) mit Greifelementen (36) zum Festhalten des hergestellten Spritzgußteils (64) aufweist und daß die zweiten Mittel (38) an dem Greifwerkzeug (30) angeordnet sind.

21. Spritzgießanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (32) des Handlinggerätes (14) einen Line­ armotor aufweist.