DE19963572A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben eines Kunststofferzeugnisses - Google Patents

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Handhaben eines Kunststofferzeugnisses (16) bei oder nach dessen Entnahme aus einem Werkzeug (144) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine beschrieben. Die Vorrichtung (10) besitzt Haltemittel (12, 80) zum Festhalten des Kunststofferzeugnisses (16) sowie Kühlmittel (70-76, 90, 92) zum Kühlen eines ersten Oberflächenabschnitts (22, 28) davon. Dabei beinhalten die Haltemittel eine bevorzugt tubusartige Aufnahme (12) mit einer Innenwand (106), die das Kunststofferzeugnis (16) umgibt. Erfindungsgemäß halten die Haltemittel (12, 80) das Kunststofferzeugnis (16) mit einem definierten Freiraum (108) zwischen der Innenwand (106) und dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28). Des weiteren beinhalten die Kühlmittel (70-76, 90, 92) einen Mediumstrom (72), der in dem Freiraum (108) an dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) entlang geführt ist (Fig. 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hand­ haben eines Kunststofferzeugnisses bei oder nach dessen Entnah­ me aus einem Werkzeug einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit Haltemitteln zum Festhalten des Kunststofferzeugnisses und mit Kühlmitteln zum Kühlen eines ersten Oberflächenabschnitts da­ von, wobei die Haltemittel eine Aufnahme mit einer Innenwand beinhalten, die das Kunststofferzeugnis umgibt.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein entsprechendes Ver­ fahren mit den Schritten:

• - Festhalten des Kunststofferzeugnisses in einer Auf­ nahme mit einer Innenwand, die das Kunststofferzeug­ nis umgibt, und
• - Kühlen eines ersten Oberflächenabschnitts des Kunst­ stofferzeugnisses mit Kühlmitteln.

Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren sind aus der EP 0 266 804 B1 bekannt.

In dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zum Halten und Küh­ len eines noch warmen Vorformlings beschrieben, der in der Fachterminologie auch als Preform bezeichnet wird. Hierbei han­ delt es sich um ein Kunststofferzeugnis, das als Zwischen­ produkt bei der Herstellung von Kunststoffflaschen und ähn­ lichem verwendet wird. Die Preform wird zunächst in an sich be­ kannter Weise mit Hilfe einer Kunststoff-Spritzgießmaschine hergestellt und später in einem nachfolgenden Verarbeitungs­ schritt durch Aufblasen zu einer Kunststoffflasche umgeformt.

Die bekannte Vorrichtung besitzt zum Halten und Kühlen der Pre­ form eine tubusartige Aufnahme, in die jeweils eine zunächst noch warme Preform durch Ansaugen hineingezogen wird. Die Auf­ nahme besitzt Kanäle für eine Kühlflüssigkeit, und sie ist der­ art dimensioniert, daß die seitlichen Außenflächen einer aufge­ nommenen Preform in direktem Kontakt an den seitlichen Innen­ flächen der Aufnahme anliegen. Durch den Kontakt mit der ge­ kühlten Aufnahme werden die seitlichen Flächen der Preform gekühlt. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch wenig flexibel, da sie stets exakt an die Form der Kunststofferzeugnisse angepaßt sein muß. Außerdem können sich in Abhängigkeit von der jeweili­ gen Form Schwierigkeiten bei der Entnahme der Kunststofferzeug­ nisse aus der Aufnahme ergeben. Schließlich werden bei dieser bekannten Vorrichtung einzelne Bereiche der Kunststofferzeug­ nisse, wie bspw. das Gewinde der Preform, nicht gekühlt.

Aus der DE 195 36 868 A1 ist es bekannt, CD-Hüllen aus Kunst­ stoff nach ihrer Entnahme aus einer Kunststoff-Spritzgieß­ maschine mit Hilfe eines Luftstroms zu kühlen. Die Kunststoff­ erzeugnisse werden dabei von einem Greifwerkzeug an ein Kühl­ band übergeben, das über den Luftaustritt eines Gebläses ge­ führt ist. Das Kühlband ist Bestandteil einer Kühlstation, die dem Entnahmewerkzeug zum Entformen der Kunststofferzeugnisse nachgeordnet ist. Dies funktioniert bei vergleichsweise dünn­ wandigen Kunststofferzeugnissen wie CD-Hüllen recht gut, da diese schnell erkalten. Bei dickwandigen Kunststofferzeugnis­ sen, wie bspw. Cremedosen für die Kosmetikindustrie, die nur langsam bis ins Innere durchkühlen, können sich bei einer solch einfachen Vorrichtung jedoch Schwierigkeiten ergeben. Insbeson­ dere besteht die Gefahr, daß die bereits erstarrte Außenfläche der Cremedose bei dem Transport zu der Kühlstation durch den heißen Kern von innen wieder angeschmolzen wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine al­ ternative Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren anzu­ geben, die bei einer verbesserten Flexibilität gerade zum Küh­ len von dickwandigen Kunststofferzeugnissen sehr gut geeignet sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Haltemittel das Kunststofferzeugnis mit einem definierten Freiraum zwischen der Innenwand und dem ersten Oberflächenabschnitt halten und daß die Kühlmittel einen Mediumstrom beinhalten, der in dem Freiraum an dem ersten Ober­ flächenabschnitt entlang geführt ist.

Die Aufgabe wird des weiteren durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Kunststofferzeugnis mit einem definierten Freiraum zwischen der Innenwand und dem ersten Oberflächenabschnitt gehalten wird und bei dem in dem Freiraum ein Mediumstrom an dem ersten Oberflächenabschnitt entlang ge­ führt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von der be­ kannten Vorrichtung der EP 0 266 804 B1 vor allem dadurch, daß der zu kühlende erste Oberflächenabschnitt ohne direkten Kon­ takt mit einer Kühlfläche gehalten werden kann. Da die Kühlmit­ tel demzufolge nicht mehr exakt an die Form der zu kühlenden Kunststofferzeugnisse angepaßt sein müssen, ergeben sich viel­ fältigere und flexiblere Konstruktions- und Einsatzmöglichkei­ ten. Gleichzeitig kann mit Hilfe des Mediumstroms, der ein Flüssigkeitsstrom oder ein Gasstrom sein kann, auf sehr effizi­ ente Weise eine hervorragende Kühlwirkung erreicht werden. Hierzu trägt besonders die Verwendung der bevorzugt tubusarti­ gen Aufnahme bei, da durch den definierten Abstand zwischen der Innenwand und dem ersten Oberflächenabschnitt definierte Strö­ mungsverhältnisse erreicht werden können. Infolgedessen ist es möglich, die Stärke und den Verlauf des Mediumstroms den jewei­ ligen Erfordernissen sehr exakt anzupassen.

Darüber hinaus bietet der Mediumstrom den Vorteil, daß die In­ tensität der Kühlung sehr einfach und mit einer sehr schnellen Reaktionszeit variiert werden kann, indem beispielsweise die Geschwindigkeit und/oder die Temperatur des Stroms verändert wird. Insbesondere ist es durch Ein- bzw. Abschalten des Medi­ umstroms möglich, die Kühlwirkung der Vorrichtung abrupt ein- bzw. auszuschalten, ohne das Kunststofferzeugnis selbst zu be­ wegen.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr gut in ein Entnahmewerkzeug zum Entformen der Kunststofferzeugnisse aus der Kunststoff-Spritzgießmaschine oder in das Werkzeug der Spritzgießmaschine selbst integriert werden, so daß die Kunst­ stofferzeugnisse bereits bei oder unmittelbar nach ihrer Ent­ nahme aus dem Formhohlraum der Spritzgießmaschine gekühlt wer­ den können. Dies ist aus den oben bereits erläuterten Gründen vor allem bei dickwandigen Kunststofferzeugnissen sehr vorteil­ haft.

Hinzu kommt, daß die Kunststofferzeugnisse in der Aufnahme wäh­ rend der Kühlung und damit bis zur endgültigen Aushärtung sehr gut gegen äußere Einflüsse und Beschädigungen geschützt sind.

Insgesamt ist die zuvor genannte Aufgabe daher vollständig ge­ löst.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kühlmittel der Vorrichtung eine Überdruckeinheit auf, von der aus der Medium­ strom mit Überdruck an dem ersten Oberflächenabschnitt entlang­ strömt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dieser Ausgestal­ tung wird der Mediumstrom daher mit Überdruck an dem ersten Oberflächenabschnitt entlanggeführt.

Alternativ zu dieser Maßnahme ist es auch möglich, den Medium­ strom durch Ansaugen, d. h. mit Hilfe eines Unterdrucks, an dem ersten Oberflächenabschnitt vorbeizuführen. Wenn als Kühlmedium jedoch beispielsweise Luft verwendet wird, kann mit Hilfe eines Unterdrucks maximal eine Druckdifferenz von 1 bar erzeugt wer­ den. Tatsächlich wird die erreichbare Druckdifferenz noch ge­ ringer sein, da es technisch nicht möglich ist, ein vollständi­ ges Vakuum zu erzeugen.

Demgegenüber besitzt diese Ausgestaltung der Erfindung den Vor­ teil, daß auch höhere Druckdifferenzen erzeugt werden können. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird der erste Oberflächenabschnitt beispielsweise mit einem Überdruck von bis zu etwa 7 bar mit Luft angeblasen. Hierdurch kann bei gleichen geometrischen Verhältnissen eine größere Wärmemenge abgeführt als bei Verwendung eines Unterdrucks. Zudem vergrößert sich auch die Variationsbreite, innerhalb der die Intensität der Kühlung variiert werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der zuvor genannten Maßnahme umgibt die Aufnahme das Kunststofferzeugnis vollständig.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die Strömungsverhält­ nisse rund um das Kunststofferzeugnis definiert sind, was eine sehr effiziente und definierte Kühlung ermöglicht. Darüber hin­ aus ist das zunächst noch warme und daher leicht verformbare Kunststofferzeugnis auf diese Weise vor äußeren Einwirkungen und Beschädigungen besonders gut geschützt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Aufnahme jeweils nur ein einzelnes Kunststofferzeugnis umgibt.

In diesem Fall können nämlich die Strömungsverhältnisse sehr exakt auf das eine Kunststofferzeugnis angepaßt werden, so daß eine individuelle und damit optimale Kühlung möglich ist. In einer weiteren Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vor­ richtung eine Abstandsregelung zum Einstellen der Größe des Freiraums auf.

Die Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die Strömungsverhältnisse an Veränderungen der Kunststofferzeugnisse leicht angepaßt wer­ den können. Veränderungen ergeben sich beispielsweise dadurch, daß sehr heiße Kunststofferzeugnisse aufgrund ihrer Abkühlung schrumpfen. Darüber hinaus können die Strömungsverhältnisse hier sehr leicht an unterschiedliche Kunststofferzeugnisse an­ gepaßt werden. Insgesamt wird hierdurch die Effizienz und Fle­ xibilität nochmals gesteigert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnah­ me bewegliche Sperrelemente auf, um das Kunststofferzeugnis ge­ gen ein Herausbewegen aus der Aufnahme zu sichern.

Bevorzugt sind die Sperrelemente radial zur Längsmittelachse der Aufnahme beweglich. Die Maßnahme ist besonders vorteilhaft, wenn der Mediumstrom mit Überdruck in Richtung eines Endes der Aufnahme gegen das Kunststofferzeugnis geblasen wird, da in diesem Fall eine Beschädigung des Kunststofferzeugnisse mit konstruktiv sehr einfachen Mitteln verhindert ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnah­ me Leitmittel auf, um den Mediumstrom zu einem zweiten Oberflä­ chenabschnitt des Kunststofferzeugnisses weiterzuleiten.

Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, wenn das Kunst­ stofferzeugnis eine becherartige Form besitzt, wie dies vor al­ lem bei Cremedosen für die Kosmetikindustrie der Fall ist. Bei derartigen Kunststofferzeugnissen ist es aufgrund der genannten Maßnahme möglich, den Mediumstrom zunächst an der Außenseite der Cremedose vorbeizuführen und anschließend in den Innen­ bereich der Cremedose weiterzuführen. Infolgedessen ist es mög­ lich, mit nur einem Mediumstrom mehrere, versetzt zueinander liegende Oberflächenabschnitte eines oder sogar mehrerer Kunst­ stofferzeugnisse zu kühlen. Dabei ist die Weiterleitung des Me­ diumstroms mit Hilfe von Leitmitteln konstruktiv einfach.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vor­ richtung Mittel auf, die den Mediumstrom verwirbeln. Dement­ sprechend wird der Mediumstrom bei dieser Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Verfahrens verwirbelt.

Derartige Mittel sind bevorzugt vorspringende Elemente, die an der Innenwand der Aufnahme angeordnet sind und die den Medium­ strom daher "behindern". Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Innenwand der Aufnahme eine strukturierte Oberfläche auf­ weisen. Schließlich kann der Mediumstrom bereits verwirbelt in die Aufnahme eingeleitet werden. Die Maßnahme besitzt den Vor­ teil, daß das Wärmeaufnahmevermögen des Stroms und damit die Effizienz der Kühlwirkung verbessert wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an der In­ nenwand der Aufnahme Elemente angeordnet, die das aufgenommene Kunststofferzeugnis in einer vorgegebenen Position stabilisie­ ren.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß ein unkontrolliertes "Tanzen" des Kunststofferzeugnisses in dem Mediumstrom sowie daraus folgende Beschädigungen vermieden werden. Die genannten Elemente sind bevorzugt Zapfen, Schienen oder Vorsprünge. Be­ sonders vorteilhaft ist es, wenn die Elemente zudem die Wirkung haben, den Mediumstrom zu verwirbeln.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Aufnah­ me definierte Züge auf, die den Mediumstrom spiralförmig um das Kunststofferzeugnis herumleiten.

Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß die zurückzulegende Wegstrecke für den Mediumstrom im Kontakt mit dem ersten Ober­ flächenabschnitt verlängert ist. Hierdurch wird die Möglichkeit für einen Wärmeübergang von dem ersten Oberflächenabschnitt zu dem Mediumstrom und damit die Effizienz der Kühlung verbessert. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die definierten Züge so ausgestaltet sind, daß das Kunststofferzeugnis in eine Eigen­ rotation versetzt wird. In diesem Fall erhält das Kunststoff­ erzeugnis nämlich eine sehr stabile Lage innerhalb der Aufnah­ me, ohne daß sich in der außenseitigen Oberfläche des Kunst­ stofferzeugnisses Andruckpunkte abzeichnen können. Des weiteren wird in diesem Fall die Gleichmäßigkeit der Kühlung nochmals verbessert.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vor­ richtung Teil eines Entnahmewerkzeugs zum Entformen des Kunst­ stofferzeugnisses aus einem Formhohlraum der Kunststoff-Spritz­ gießmaschine. Dementsprechend wird das Kunststofferzeugnis bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Entformen aus dem Form­ hohlraum der Kunststoff-Spritzgießmaschine gekühlt.

Um die Zykluszeit einer Spritzgießmaschine zu verkürzen und da­ mit die Produktionsleistung zu erhöhen, ist es von Vorteil, wenn die hergestellten Kunststofferzeugnisse möglichst schnell aus dem Werkzeug der Spritzgießmaschine entformt werden können. Hierbei besteht jedoch häufig die Gefahr, daß die bereits er­ starrte Außenhaut eines gerade hergestellten Kunststofferzeug­ nisses durch den noch heißen inneren Kern von innen her wieder anschmilzt, so daß das Kunststofferzeugnis seine vorgegebene Form verliert. Ein derartiges Anschmelzen wird mit der genann­ ten Maßnahme vermieden, so daß die hergestellten Kunststoff­ erzeugnisse bereits nach sehr kurzer Zeit aus dem Formhohlraum der Spritzgießmaschine entformt werden können. Insgesamt be­ sitzt die genannte Maßnahme daher den Vorteil, daß die Zyklus­ zeit einer Kunststoff-Spritzgießmaschine bei gleichbleibender Qualität der Kunststofferzeugnisse reduziert werden kann.

In einer alternativen Ausgestaltung ist die Aufnahme Teil eines Formhohlraums einer Kunststoff-Spritzgießmaschine.

Auch in diesem Fall kann das Kunststofferzeugnis sehr schnell nach dem Spritzgießvorgang gekühlt werden, da die Kühlung be­ reits in dem Formhohlraum des Formwerkzeugs beginnen kann.

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 Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 entlang der Linie 11-11,

Fig. 3 eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel der Erfindung und

Fig. 5 eine Vorrichtung gemäß einem vierten Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Ge­ samtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Die Vorrichtung 10 besitzt eine tubusartige Aufnahme 12 mit einem sich konisch verjüngenden Innenraum 14. In dem Innenraum 14 ist ein Kunststofferzeugnis 16 aufgenommen und gehalten, bei dem es sich hier beispielhaft um eine Cremedose handelt. Die genannte tubusartige Formgebung ist dabei nur beispielhaft zu verstehen.

Die konische Verjüngung des Innenraums 14 ist hier beispielhaft gezeigt und besitzt den Vorteil, daß die Cremedose 16 leichter in die Aufnahme 12 eingeführt werden kann. Der Innenraum 14 kann im Gegensatz zu bisher bekannten Vorrichtungen jedoch auch eine andere Form aufweisen.

Die Cremedose 16 besitzt einen Boden 18 mit einer Innenseite 20 und einer Außenseite 22 sowie eine Seitenwand 24 mit einer In­ nenseite 26 und einer Außenseite 28. Im Bereich ihrer Öffnung weist die Cremedose 16 einen Gewindeabschnitt 30 auf, auf den beim späteren Gebrauch ein Deckel aufgeschraubt werden kann. Der Gewindeabschnitt 30 besitzt einen geringfügig kleineren Außendurchmesser als der benachbart liegende Bereich der Sei­ tenwand 24, wodurch ein Vorsprung gebildet ist, der zum Fest­ halten der Cremedose 16 innerhalb der Aufnahme 12 verwendet werden kann.

Die tubusartige Aufnahme 12 ist an ihrem in Fig. 1 oben liegen­ den Ende mit einem Boden 40 abgeschlossen. Dem Boden 40 gegen­ über besitzt die Aufnahme 12 eine Einführöffnung 42, durch die die Cremedose 16 in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 einge­ bracht bzw. entnommen werden kann. Im Bereich der Einführ­ öffnung 42 sind um den Umfang der Aufnahme 12 verteilt erste Sperrelemente 44, 46 sowie zweite Sperrelemente 48, 50, 52 und 54 angeordnet. Das zweite Sperrelement 54 ist aufgrund der Querschnittsdarstellung in Fig. 1 nur in der Draufsicht gemäß Fig. 2 zu erkennen.

Wie in Fig. 2 ebenfalls zu erkennen ist, verschließen die Sperrelemente 44 bis 54 die Einführöffnung 42 der Aufnahme 12 nicht vollständig, sondern es verbleibt eine Öffnung 56, durch die Luft oder ein anderes Kühlmedium aus dem Innenraum 14 der Aufnahme 12 heraustreten kann.

Die Sperrelemente 44 bis 54 sind mit Hilfe von Antrieben 58, die hier nur schematisch dargestellt sind, in Richtung der Pfeile 60, 62, d. h. radial zur Längsmittelachse 64 der Aufnahme 12, bewegbar. In der in Fig. 1 dargestellten Situation befinden sich die Sperrelemente 44 bis 54 in einer Position, in der sie die Cremedose 16 gegen ein Herausfallen aus der Aufnahme 12 si­ chern. Dabei greifen die ersten Sperrelemente 44, 46 am Außen­ umfang des Gewindeabschnitts 30 der Cremedose 16 an, während die zweiten Sperrelemente 48 bis 54 radial über den Gewinde­ abschnitt 30 überstehen. Insgesamt wird die Einführöffnung 42 hierdurch so weit verkleinert, daß die Cremedose 16 aus dem In­ nenraum 14 der Aufnahme 12 nicht herausfallen kann.

Mit der Bezugsziffer 70 sind zwei Einlässe für ein Kühlmedium bezeichnet, die im Boden 40 der Aufnahme 12 angeordnet sind. Als Kühlmedium wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Luft verwendet. Alternativ könnte als Kühlmedium jedoch auch ein anderes Gas oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, verwendet werden.

Die Kühlluft strömt mit Überdruck durch die Einlässe 70 in Richtung der Pfeile 72 in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 ein.

Der Überdruck wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Hil­ fe zweier Druckluftkompressoren 74 erzeugt, die die Umgebungs­ luft der Vorrichtung 10 ansaugen und verdichten. Die Verwendung zweier Druckluftkompressoren 74 ist hier wiederum nur beispiel­ haft zu verstehen. Alternativ kann ein beliebiges Kühlmedium beispielsweise zunächst in einem gemeinsamen Überdruckreservoir verdichtet werden, um anschließend durch einen oder mehrere Einlässe 70 in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 einzuströmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besitzt die Vorrichtung 10 ferner eine Temperatursteuerung 76, mit der die angesaugte und verdichtete Kühlluft selbst auf einen vorgegebe­ nen Temperaturwert gebracht wird.

Des weiteren ist im Bereich des Bodens 40 der Aufnahme 12 eine Greifeinrichtung 80 angeordnet, mit der die Cremedose 16 in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 hineingezogen werden kann. Die Greifeinrichtung 80 weist im vorliegenden Fall eine Stange 82 mit einer endseitigen Bodenplatte 84 auf, die in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 hineinragt. Die Stange 82 ist über einen An­ trieb 86 parallel zur Längsmittelachse 64 der Aufnahme 12 be­ wegbar. Die Bodenplatte 84 weist an ihrem Ende eine Unterdruck­ kammer 88 auf, so daß die Cremedose 16 an ihrem Boden 18 von der Greifeinrichtung 80 angesaugt und gehalten werden kann.

In Verbindung mit dem konisch sich verjüngenden Innenraum 14 ist die Greifeinrichtung 80 in der Lage, den Abstand der Creme­ dose 16 zu den Innenseiten der Aufnahme zu regeln.

Mit der Bezugsziffer 90 ist ein Kanalsystem bezeichnet, das die Stange 82 sowie die Bodenplatte 84 der Greifeinrichtung 80 durchzieht. In dem Kanalsystem 90 kann eine Kühlflüssigkeit zirkulieren, um die Greifeinrichtung 80 selbst ebenfalls zu kühlen. Ein vergleichbares Kanalsystem, das mit der Bezugs­ ziffer 92 bezeichnet ist, durchzieht ferner die Seitenwände der tubusartigen Aufnahme 12. Mit Hilfe der Kanalsysteme 90, 92 kann die Kühlwirkung der Vorrichtung 10 insgesamt verbessert werden. Je nach der abzuführenden Wärmemenge der Cremedose 16 sind die Kanalsysteme 90, 92 jedoch nicht unbedingt erforder­ lich.

Mit den Bezugsziffern 100, 102 und 104 sind beispielhaft ein­ zelne Zapfen bezeichnet, die entlang der Innenwand 106 der tu­ busartigen Aufnahme 12 verteilt sind. Die Zapfen 100 bis 104 sind versetzt zueinander angeordnet und derart bemessen, daß sie an die Außenseite 28 der Cremedose 16 so weit heranreichen, daß sie diese in ihrer Lage stabilisieren. Zwischen der Außen­ seite 28 der Cremedose 16 und der Innenwand 106 der Aufnahme 12 verbleibt dabei ein Freiraum 108, in dem die Kühlluft entlang­ strömen kann. Die Zapfen 100 bis 104 können auch radial beweg­ lich sein, so daß deren Position an unterschiedliche Cremedosen 16 angepaßt werden kann.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 10 ist nun wie folgt:

Zunächst wird die Cremedose 16 mit Hilfe der Greifeinrichtung 80 aufgenommen und in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 hinein­ gezogen. Anschließend werden die Sperrelemente 44 bis 54 in die in Fig. 1 dargestellte Position gebracht, so daß die Cremedose 16 selbst dann nicht aus der Aufnahme 12 herausfallen kann, wenn sie sich von der Bodenplatte 84 der Greifeinrichtung 80 löst. Nun wird zum Kühlen der Cremedose 16 Kühlluft unter einem Druck von etwa 6 bar durch die Einlässe 70 in den Innenraum 14 der Aufnahme 12 geblasen. Die Kühlluft strömt an den Außensei­ ten 22, 28 der Cremedose 16 entlang nach unten und nimmt dabei Wärmeenergie von der Cremedose 16 auf. Durch die Zapfen 100 bis 104 wird die Kühlluft in dem Freiraum 108 verwirbelt.

Im Bereich der Einführöffnung 42 wird die Kühlluft durch die zweiten Sperrelemente 48 bis 54 in Richtung der Pfeile 110 in den Innenraum der Cremedose 16 umgeleitet. Die zweiten Sperr­ elemente 48 bis 54 weisen hierzu eine entsprechende Vertiefung 112 auf.

Durch die Umleitung werden auch die Innenseiten 20, 26 der Cre­ medose 16 gekühlt. Anschließend tritt die erwärmte Kühlluft durch die Öffnung 56 aus dem Innenraum 14 der Aufnahme 12 aus. Aufgrund der im Bereich der Öffnung 56 entgegengesetzten Luft­ strömungen entstehen dabei nochmals Verwirbelungen, durch die die Kühlwirkung der Vorrichtung 10 auch im Innenraum der Creme­ dose 16 verbessert wird. Außerdem wird der Anpreßdruck des Ge­ windeabschnitts 30 auf die Sperrelemente 44 bis 54 vermindert, wodurch Druckstellen an der Cremedose 16 reduziert werden.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der weiteren Ausführungs­ beispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemen­ te wie in den Fig. 1 und 2.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 120 bezeichnet. Die Vorrichtung 120 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 vor allem durch den Zug 122 anstel­ le der Zapfen 100 bis 104. Zur besseren Erkennbarkeit ist die Vorrichtung 120 in Fig. 3 ohne ein Kunststofferzeugnis in dem Innenraum 14 dargestellt. Infolgedessen ist hier auch ein wei­ teres erstes Sperrelement erkennbar, das der Einfachheit halber ebenfalls mit der Bezugsziffer 44 bezeichnet ist.

Der Zug 122 verläuft bei der Vorrichtung 120 an der Innenwand 106 der Aufnahme 12 entlang einer durchgehenden, spiralförmigen Bahn. Dies hat zur Folge, daß die in Richtung der Pfeile 72 einströmende Kühlluft sich ebenfalls entlang einer solchen spi­ ralförmigen Bahn um ein aufgenommenes Kunststofferzeugnis herum bewegt, was durch die Pfeile 124 und 126 angedeutet ist. Insge­ samt wird der Laufweg eines einzelnen Luftteilchens im Kontakt mit dem zu kühlenden Oberflächenabschnitt 22, 28 des Kunst­ stofferzeugnisses dadurch länger, so daß für das Luftteilchen mehr Zeit zur Verfügung steht, um Wärmeenergie von dem Kunst­ stofferzeugnis aufzunehmen.

Ein weiterer Unterschied der Vorrichtung 120 im Vergleich zu der Vorrichtung 10 ist, daß das zu kühlende Kunststofferzeugnis bei der Vorrichtung 120 innerhalb der Aufnahme 12 nicht mehr von der Greifeinrichtung 80 festgehalten wird. Dementsprechend kann die Greifeinrichtung 80 bei der Vorrichtung 120 in eine Ruheposition zurückgefahren werden, bei der die Unterseite der Bodenplatte 84 bündig mit der Innenseite 128 des Bodens 18 der Aufnahme 12 abschließt. Das zu kühlende Kunststofferzeugnis wird bei der Vorrichtung 120 allein durch die Sperrelemente 44 bis 54 gehalten, gegen die es aufgrund der einströmenden Kühl­ luft gedrückt wird. Durch die spiralförmige Strömung der Kühl­ luft gemäß dem Pfeil 126 kann ein aufgenommenes Kunststoff­ erzeugnis dabei in eine Eigenrotation versetzt werden, was zur Folge hat, daß das Kunststofferzeugnis in einer "schwebenden" Position innerhalb der Aufnahme 12 stabilisiert wird.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung in seiner Gesamtheit mit der Bezugs­ ziffer 140 bezeichnet. Die Vorrichtung 140 ist Teil eines Ent­ nahmewerkzeugs zum Entformen eines Kunststofferzeugnisses aus dem Formhohlraum einer Kunststoff-Spritzgießmaschine. Als Kunststofferzeugnis ist hier wiederum beispielhaft die Creme­ dose 16 dargestellt.

In der in Fig. 4 dargestellten Situation wird die Cremedose 16 gerade von einem Kern 142 abgezogen, der auf einer Werkzeug­ hälfte 144 der hier nicht näher dargestellten Kunststoff- Spritzgießmaschine angeordnet ist. Zum Spritzgießen der Creme­ dose 16 ragt der Kern 142 in das Formnest einer hier nicht dar­ gestellten zweiten Werkzeughälfte, wobei die beiden Werkzeug­ hälften in an sich bekannter Weise gemeinsam den Formhohlraum für die Cremedose 16 bilden.

Abweichend von der hier gezeigten Darstellung kann die Creme­ dose 16 auch mit einem Abstreifring oder etwas Ähnlichem von unten her vom Kern 142 nach oben abgehoben werden und sodann mittels eines Vakuums in die Aufnahme 12 hineingezogen werden.

Die Vorrichtung 140 unterscheidet sich von den zuvor be­ schriebenen Vorrichtungen ferner durch die Vorsprünge 146, die hier durch sattelartig hervorspringende Schienen gebildet sind. Die Schienen erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 64 der Aufnahme 12. Schließlich besitzt die Vorrichtung 140 nur zweite Sperrelemente 148, 150, die von un­ ten unter den unteren Rand 151 der Cremedose 16 greifen, wenn diese in die Aufnahme 12 hineingezogen ist. Dies entspricht der Position der zweiten Sperrelemente 48, 50, 52, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.

Jedes der zweiten Sperrelemente 148, 150 weist einen Kanal 152 auf, durch den Kühlluft direkt zu den Innenseiten 20, 26 der Cremedose 16 geführt wird. Die Kühlluft wird hier also sowohl von oben als auch von unten in die Aufnahme 12 eingeblasen. In­ folgedessen erreicht sie die Innenseiten 20, 26 der Cremedose 16 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer geringeren, noch nicht vorgewärmten Temperatur. Im übrigen entspricht die Funk­ tion der Vorrichtung 140 jedoch der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer 160 bezeichnet. Die Vorrichtung 160 unter­ scheidet sich von der Vorrichtung 140 gemäß Fig. 4 vor allem dadurch, daß die Kühlluft vollständig von unten, d. h. von der Seite der Einführöffnung 42 her, in die Aufnahme 12 eingeblasen wird. Aus diesem Grund weisen die zweiten Sperrelemente 148, 150 jeweils zwei Lufteinlässe 162, 164 auf, aus denen die Kühl­ luft in Richtung der Pfeile 166, 168 in die Aufnahme 12 ein­ strömt. Am Boden 40 der Aufnahme 12 sind demgegenüber zwei Aus­ lässe 170 angeordnet, über die die eingeblasene Kühlluft mit Hilfe eines Unterdrucks in Richtung der Pfeile 172 abgesaugt wird. Hierdurch wird die Druckdifferenz und damit die Strö­ mungsgeschwindigkeit der Kühlluft gesteigert.

Abweichend von dieser Darstellung kann die Kühlluft in anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung auch von anderen Positionen der Aufnahme 12 her eingeblasen und ggf. über Auslässe 170 an einem anderen Ende abgesaugt werden.

In weiteren, hier jedoch nicht dargestellten Ausführungs­ beispielen der Erfindung ist die Innenwand 106 der Aufnahme 12 alternativ oder ergänzend zu den Zapfen 100 bis 104 oder dem Zug 122 durch Riefen, Nuten, Löcher oder ähnliches struktu­ riert, was ebenfalls eine Verwirbelung der einströmenden Kühl­ luft bewirkt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Aufnahme 12 Bestandteil des Formwerkzeugs der Kunststoff- Spritzgießmaschine, d. h. sie bildet einen Teil des Formhohl­ raums. In diesem Fall wird mit dem Einblasen des Kühlmediums bevorzugt dann begonnen, wenn der eigentliche Formvorgang des Kunststofferzeugnisses, d. h. der Einspritzvorgang, beendet ist.

Claims (23)

1. Vorrichtung zum Handhaben eines Kunststofferzeugnisses (16) bei oder nach dessen Entnahme aus einem Werkzeug (144) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit Halte­ mitteln (12, 80; 12) zum Festhalten des Kunststofferzeug­ nisses (16) und mit Kühlmitteln (70-76, 90, 92; 162, 164) zum Kühlen eines ersten Oberflächenabschnitts (22, 28) davon, wobei die Haltemittel (12, 80; 12) eine Aufnah­ me (12) mit einer Innenwand (106) beinhalten, die das Kunststofferzeugnis (16) umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (12, 80; 12) das Kunststofferzeugnis (16) mit einem definierten Freiraum (108) zwischen der In­ nenwand (106) und dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) halten und daß die Kühlmittel (70-76, 90, 92; 162, 164) einen Mediumstrom (72; 166, 168) beinhalten, der in dem Freiraum (108) an dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) entlang geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel (70-76, 90, 92) eine Überdruckeinheit (74) aufweisen, von der aus der Mediumstrom (72) mit Über­ druck an dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) entlang­ strömt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufnahme (12) das Kunststofferzeugnis (16) vollständig umgibt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) jeweils nur ein ein­ zelnes Kunststofferzeugnis (16) umgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie eine Abstandsregelung (86, 106) zum Einstellen der Größe des Freiraums (108) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) bewegliche Sperr­ elemente (44-54; 148, 150) aufweist, um das Kunststoff­ erzeugnis (16) gegen ein Herausbewegen aus der Aufnahme (12) zu sichern.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) Leitmittel (48-54) aufweist, um den Mediumstrom (72) zu einem zweiten Ober­ flächenabschnitt (20, 26) des Kunststofferzeugnisses (16) weiterzuleiten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie Mittel (100, 102, 104) aufweist, die den Mediumstrom (72) verwirbeln.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Innenwand (106) der Aufnahme (12) Elemente (100, 102, 104; 122; 146) angeordnet sind, die das aufgenommene Kunststofferzeugnis (16) in einer vorge­ gebenen Position stabilisieren.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) definierte Züge (122) aufweist, die den Mediumstrom (124, 126) spiralförmig um das Kunststofferzeugnis (16) herumleiten.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie Teil eines Entnahmewerkzeugs (140) zum Entformen des Kunststofferzeugnisses (16) aus einem Formhohlraum der Kunststoff-Spritzgießmaschine ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) Teil eines Formhohl­ raums einer Kunststoff-Spritzgießmaschine ist.

13. Verfahren zum Handhaben eines Kunststofferzeugnisses (16) bei oder nach dessen Entnahme aus einem Werkzeug (144) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine, mit den Schritten:

• - Festhalten des Kunststofferzeugnisses (16) in einer Aufnahme (12) mit einer Innenwand (106), die das Kunststofferzeugnis (16) umgibt, und
• - Kühlen eines ersten Oberflächenabschnitts (22, 28) des Kunststofferzeugnisses (16) mit Kühlmitteln (70-76, 90, 92; 162, 164),

dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststofferzeugnis (16) mit einem definierten Freiraum (108) zwischen der Innen­ wand (106) und dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) gehalten wird und daß in dem Freiraum (108) ein Medium­ strom (72; 72, 124, 126; 166, 168) an dem ersten Oberflä­ chenabschnitt (22, 28) entlang geführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mediumstrom (72; 72, 124, 126; 166, 168) mit Überdruck an dem ersten Oberflächenabschnitt (22, 28) entlang ge­ führt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kunststofferzeugnis (16) von der Aufnahme (12) vollständig umgeben gehalten wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (12) jeweils nur ein ein­ zelnes Kunststofferzeugnis (16) umgibt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Größe des definierten Freiraums (108) mit einer Abstandsregelung (86, 106) eingestellt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kunststofferzeugnis (16) mit Hilfe von beweglichen Sperrelementen (44-54; 148) gegen ein Herausbewegen aus der Aufnahme (12) gesichert wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mediumstrom (72; 72, 124, 126) an­ schließend über einen zweiten Oberflächenabschnitt (20, 26) des Kunststofferzeugnisses (16) weitergeleitet wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mediumstrom (72) verwirbelt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kunststofferzeugnis (16) in der Auf­ nahme (12) stabilisiert wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mediumstrom (72, 124, 126) spiral­ förmig um das Kunststofferzeugnis (16) herumgeführt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kunststofferzeugnis (16) beim Ent­ formen aus einem Formhohlraum der Kunststoff-Spritzgieß­ maschine gekühlt wird.