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Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine für ein Mehrkomponenten-Spritzgießen mittels des sogenannten Indexplattenverfahrens.
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Für die Herstellung von aus mehreren Komponenten bestehenden Spritzgießteilen sind verschiedene Verfahrenstechniken und entsprechende Spritzgießmaschinen aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielhaft seien die Drehtellertechnik, die Wendeplattentechnik oder das sogenannte Indexplattenverfahren genannt.
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Beim Indexplattenverfahren ist das Spritzgießwerkzeug in der Weise modifiziert, dass eine zusätzliche dritte Platte zwischen zwei Basiswerkzeughälften angeordnet ist, die sogenannte Indexplatte. Diese ist um eine zentrale Achse drehbar und kann axial in Maschinenlängsrichtung verschoben werden. Die Indexplatte bildet einen mittleren Teil der Kavität, in der ein Vorspritzling entsteht, der unverändert bleiben kann. Nach dem Abheben vom feststehenden Werkzeugteil dreht die Indexplatte um einen festen Winkel, beispielsweise 120° oder 180°, und der Vorspritzling wird in eine weitere Kavität umgesetzt, in der eine weitere Komponente angespritzt werden kann. Durch den axialen Hub, dem die Indexplatte vor dem Drehen unterworfen wird, ist es möglich, die Vorspritzlinge, anders als bei auf Drehtellern angeordneten Werkzeughälften, in eine Kavität umzusetzen, deren Kontur sich auch auf der der beweglichen Werkzeugaufspannplatte zugewandten Seite ändert, so dass beispielsweise Hinterspritzungen möglich werden. Nach dem Drehen wird die Indexplatte axial wieder in die entsprechenden Kavitäten zurückgezogen. Beim Indexplattenverfahren ist es bekannt, den Drehantrieb für die Indexplatte als Bestandteil des Werkzeugs auszuführen und für den Linearantrieb einen maschinenseitigen Antrieb vorzusehen. Beispielsweise kann die Drehwelle der Indexplatte mit der Auswerfermechanik der Spritzgießmaschine antriebstechnisch in Wirkverbindung gebracht werden. Zu diesem Stand der Technik sei verwiesen auf den Aufsatz von Hansjörg Keusgen „Pneumatische Zwangsentformung" in der Zeitschrift „Kunststoffe, Jahrgang 90 (2000) 4, Seiten 72–74.
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Aus der
DE 10145461 A1 ist eine Spritzgießmaschine für das Indexplattenverfahren bekannt, bei welcher zwischen der beweglichen Formaufspannplatte und dem auf dieser befestigten Formhälfte eine Zwischenplatte vorgesehen ist. In dieser Zwischenplatte ist ein Hohlwellenmotor untergebracht, der als Drehantrieb für die mit der Indexplatte verbundene Drehwelle dient. In einer alternativen Ausführungsform kann der Drehantrieb mit Hohlwelle auch in einer Ausnehmung der beweglichen Formaufspannplatte angeordnet sein, wobei sich diese Ausnehmung auf der dem Formwerkzeug zugewandten Seite der beweglichen Formaufspannplatte befindet.
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Darüber hinaus sind Spritzgießmaschinen bekannt geworden, bei denen sowohl der Linearantrieb als auch der Drehantrieb der Indexplatte nicht mehr werkzeugseitig vorliegen, sondern maschinenseitig. Diesbezüglich ist aus der
DE 10 2004 040 109 A1 eine erste Variante bekannt, bei der außerhalb des Einbauraums für ein Spritzgießwerkzeugs hinter der beweglichen Formaufspannplatte eine Trägerplatte vorgesehen ist, welche über Säulen mit der beweglichen Formaufspannplatte verbunden ist. An den Säulen ist die Auswerferplatte des Auswerfersystems der Spritzgießmaschine abgestützt und in Maschinenlängsrichtung verfahrbar. Mit der Indexplatte ist eine Drehwelle verbunden, die drehbar aber axial fest in der Auswerferplatte gelagert ist. Durch Verfahren der Auswerferplatte in Maschinenlängsrichtung, wie es normalerweise für das Auswerfen von fertigen Formteilen vorgesehen ist, kann die Drehwelle und somit die Indexplatte axial verfahren werden. Auf der der Auswerferplatte abgewandten Seite der Trägerplatte ist ein Drehantrieb vorgesehen, der in Wirkverbindung mit der mit der Indexplatte verbundenen Drehwelle steht. Da die Trägerplatte ortsfest ist und die Drehwelle in Maschinenlängsrichtung verfahren wird, erfolgt die Drehmomentübertragung über eine Hohlwelle und einen als Vielkeilwelle ausgebildeten Abschnitt der Drehwelle. In einer weiteren Variante der
DE 10 2004 040 109 A1 kann der Drehantrieb auch an der Auswerferplatte angeordnet sein, so dass für die Drehmomentübertragung keine Vielkeilwelle erforderlich ist, sondern die Drehwelle direkt mit dem Motor verbunden sein kann. Die
DE 10 2005 005 202 A1 offenbart eine Anordnung des Drehantriebs an oder in der Auswerferplatte. Mit diesen bekannten Spritzgießmaschinen ist es möglich, eine Indexplatte eines Spritzgießwerkzeugs mittels maschinenseitiger Einrichtungen sowohl in Maschinenlängsrichtung verfahren zu können, als auch eine Drehung der Indexplatte im ausgefahren Zustand zu bewirken, um insbesondere Spritzgußteile von einer Kavität in eine andere Kavität umzusetzen. Zum Auswerfen der fertigen Formteile werden im Werkzeug angeordnete Auswerferstifte verwendet, die beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden können.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist zunächst ein hoher konstruktiver und fertigungstechnischer Aufwand bei jeder Werkzeugerstellung zur Bereitstellung der Auswurffunktion. Des Weiteren verursachen die meist eingesetzten zusätzlichen werkzeugintegrierten Auswurfhydrauliken einen erhöhtes Wartungs- und Pflegeaufwand eines jeden Werkzeuges welcher bei erhöhten Anforderungen an die Sauberkeit z.B. bei der Fertigung unter Reinraumbedingungen sprunghaft ansteigen kann.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Komplexität von Indexplattenwerkzeugen zu minimieren und Funktionskombinationen welche wiederkehrend bei einem Großteil dieser gefordert sind in die Maschine zu verlagern. Im speziellen die Kombination aus den unabhängig voneinander betreibbaren rotatorischen und translatorischen Bewegungen Indexaushubbewegung, Drehbewegung und Auswerferhub.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Spritzgießmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß sind außerhalb des Einbauraums des Spritzgießwerkzeugs zwei weitere Platten hinter einer der Formaufspannplatten angeordnet, insbesondere hinter der beweglichen Formaufspannplatte, nämlich eine in Maschinenlängsrichtung verfahrbare maschinenseitige Auswerferplatte und zusätzlich eine in Maschinenlängsrichtung verfahrbare maschinenseitige Zusatzplatte. Die Auswerferplatte ist in bekannter Weise zur Aufnahme von Auswerferstangen ausgebildet oder mit Auswerferstangen versehen. Mit eingebauten Auswerferstangen können durch Verfahren der Auswerferplatte in Maschinenlängsrichtung in bekannter Weise fertige Formteile aus dem Spritzgießwerkzeug ausgestoßen werden. Die Zusatzplatte ist zur Betätigung der Indexplatte vorgesehen. An der Zusatzplatte ist ein Drehantrieb vorgesehen, wobei der Drehantrieb in Wirkverbindung mit einer Drehwelle steht, welche mit einem drehbaren Teil des Spritzgießwerkzeugs, insbesondere mit einer Indexplatte, verbindbar oder verbunden ist. Die mit der Indexplatte verbundene oder verbindbare Drehwelle kann axial fest und drehbar in oder an der Zusatzplatte gelagert sein und mit einer Ausgangswelle des Drehantriebs in Wirkverbindung stehen. Mittels des Drehantriebs kann die Indexplatte im ausgefahrenen Zustand in eine gewünschte Position gedreht werden kann. Um die Indexplatte auch in Maschinenlängsrichtung verfahren zu können, ist die Zusatzplatte selbst auch in Maschinenlängsrichtung verfahrbar. Die Auswerferplatte und die Zusatzplatte sind somit unabhängig voneinander in Maschinenlängsrichtung verfahrbar. Es ist lediglich zu berücksichtigen, welcher Verfahrweg von der Auswerferplatte und welcher Verfahrweg von der Zusatzplatte zu welcher Zeit zurückzulegen sind. Insofern ist die zur Verfügung zu stellende Wegstrecke für den Verfahrweg der Auswerferplatte und die zur Verfügung zu stellende Wegstrecke für den Verfahrweg der Zusatzplatte bei der Auslegung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine zu beachten. Ferner ist darauf zu achten, dass die Auswerferplatte und die Zusatzplatte in der richtigen Reihenfolge vor- und zurück verfahren werden. Jedenfalls kann die Auswerferplatte in bekannter Weise zum Auswerfen von Formteilen aus dem Spritzgießwerkzeug verwendet werden und es ist nicht erforderlich im Spritzgießwerkzeug selbst eine Auswerfereinrichtung bereitzustellen. Dadurch kann auf beispielsweise Kernzüge und Hydrauliken im Spritzgießwerkzeug selbst verzichtet werden, was sich zudem positiv auf die Kosten des Spritzgießwerkzeugs auswirkt.
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Vorzugsweise gibt es einen ersten Linearantrieb, der antriebstechnisch mit der Auswerferplatte in Wirkverbindung steht oder in Wirkverbindung gebracht werden kann, und einen zweiten Linearantrieb, der antriebstechnisch mit der Zusatzplatte in Wirkverbindung steht oder in Wirkverbindung gebracht werden kann. Der erste Linearantrieb soll nachfolgend auch als Auswerfer-Linearantrieb bezeichnet werden. Der zweite Linearantrieb soll nachfolgend auch als Indexplatten-Linearantrieb bezeichnet werden. Der Auswerfer-Linearantrieb und der Indexplatten-Linearantrieb sind unabhängig voneinander, insbesondere können die beiden Linearantriebe unabhängig voneinander betrieben werden. Die Einrichtung und der Betrieb der beiden Linearantriebe kann über die Steuerung der Spritzgießmaschine erfolgen
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Die Erfindung ermöglicht außerdem den Einsatz von im technischen Sinne minder komplex ausgeführten Indexplattenwerkzeugen bei gleicher Funktionalität. Dies führt für den Betreiber zu verringerten Aufwänden bei Konstruktion, Fertigung und Betrieb solcher Spritzgusswerkzeuge.
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Die relative Anordnung von Auswerferplatte und Zusatzplatte zueinander und in Bezug auf die Formaufspannplatte andererseits hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Auswerferplatte hinter der Zusatzplatte angeordnet sein, nämlich in der Weise, dass sich die Zusatzplatte zwischen der Auswerferplatte und der Formaufspannplatte befindet. Die Auswerferplatte kann in diesem Fall vorzugsweise über eine Ausnehmung verfügen, welche derart in der Auswerferplatte angeordnet und dimensioniert ist, dass der Drehantrieb der Zusatzplatte zumindest teilweise durch diese Ausnehmung in der Auswerferplatte hindurchgehen kann. Dadurch ist es möglich, den Abstand zwischen der Auswerferplatte und der Zusatzplatte möglichst gering zu halten. Infolgedessen wird auch der von der Spritzgießmaschine eingenommene Raum nicht übermäßig groß. Insbesondere kann er gleich oder nur geringfügig größer sein als bei einer Spritzgießmaschine, die lediglich über eine maschinenseitige Auswerfereinrichtung mit Auswerferplatte verfügt. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Drehantrieb auf der Maschinenlängsachse angeordnet ist und die Längsachse des Drehantriebs bzw. die Drehachse mit der Maschinenlängsachse zusammenfällt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bei einer Anordnung der Auswerferplatte hinter der Zusatzplatte eine oder mehrere Ausnehmungen in der Zusatzplatte vorhanden sind, welche von der Maschinenlängsachse und von der Drehwelle beabstandet in der Zusatzplatte angeordnet sind, wobei diese Ausnehmungen derart in der Zusatzplatte angeordnet und dimensioniert sind, dass mit der Auswerferplatte verbundene Auswerferstangen durch diese in der Zusatzplatte befindlichen Ausnehmungen hindurchführbar sind.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, die Auswerferplatte hinter der Zusatzplatte anzuordnen, so dass sich die Zusatzplatte zwischen der Auswerferplatte und der Formaufspannplatte befindet. In diesem Fall sollte die Zusatzplatte über eine oder mehrere Ausnehmungen verfügen, welche von der Maschinenlängsachse und von der Drehwelle beabstandet in der Zusatzplatte angeordnet sind, wobei diese Ausnehmungen derart in der Zusatzplatte angeordnet und dimensioniert sind, dass mit der Auswerferplatte verbundene Auswerferstangen durch diese in der Zusatzplatte befindlichen Ausnehmungen hindurchführbar sind.
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In vorteilhafter Weise kann eine Trägerplatte vorgesehen sein, welcher hinter derjenigen Formaufspannplatte angeordnet ist, hinter der die Auswerferplatte und die Zusatzplatte angeordnet sind, wobei die Anordnung der Trägerplatte dergestalt ist, dass sich die Auswerferplatte und die Zusatzplatte zwischen der Trägerplatte und dieser Formaufspannplatte befinden. Zwischen der Trägerplatte und der Formaufspannplatte können Säulen vorgesehen sein und die Auswerferplatte und die Zusatzplatte können über auf die Säulen abgestimmte Ausnehmungen verfügen, durch die die Säulen hindurchgeführt sind. Die Auswerferplatte und die Zusatzplatte können auf diese Weise auf den Säulen abgestützt werden und beim Verfahren in Maschinenlängsrichtung sind die Auswerferplatte und die Zusatzplatte an den Säulen geführt.
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Die Trägerplatte eignet sich in besonderem Maße dafür, dass dort ein erster Linearantrieb als Auswerfer-Linearantrieb zum Verfahren der Auswerferplatte und ein zweiter Linearantrieb als Indexplatten-Linearantrieb zum Verfahren der Zusatzplatte vorgesehen sind. In erfindungsgemäßer Weise können der Auswerfer-Linearantrieb und der Indexplatten-Linearantrieb unabhängig voneinander betrieben werden, so dass die Auswerferplatte und die Zusatzplatte unabhängig voneinander auf den Säulen in Maschinenlängsrichtung verfahren werden kann. Vorzugsweise können der Auswerfer-Linearantrieb und/oder der Indexplatten-Linearantrieb als hydraulische Antriebe ausgebildet sein. Anstelle eines hydraulischen Antriebs können auch andere Antriebe als Auswerfer-Linearantrieb und als Indexplatten-Linearantrieb vorgesehen sein. Die Linearantriebe sind vorzugsweise auf der Rückseite der Trägerplatte angeordnet. Im Falle von hydraulischen Antrieben sind die Hydraulikzylinder somit auf der Rückseite der Trägerplatte angebracht und die Kolbenstangen, die in Wirkverbindung mit der Auswerferplatte und der Zusatzplatte stehen, sind durch passende Ausnehmungen in der Trägerplatte hindurchgeführt.
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Als Drehantrieb können an sich bekannte Antriebe verwendet werden, wobei vorzugsweise elektrische Antriebe als Drehantrieb vorgesehen sind. Dabei kann es sich um einen Motor mit einem Getriebe oder um einen Direktantrieb handeln, welcher insbesondere ein Torque-Motor sein kann. Ein solcher Drehantrieb kann vorzugsweise auf einer der beweglichen Formaufspannplatte abgewandten Seite der Zusatzplatte vorgesehen sein, um die axiale Relativbewegung von Zusatzplatte und Formaufspannplatte nicht zu stark einzuschränken. Der Drehantrieb kann dabei auf der Maschinenlängsachse angeordnet sein, so dass sowohl die Längsachse des Drehantriebs als auch die Längsachse der Drehwelle auf der Maschinenlängsachse liegen. Der Drehantrieb kann aber auch, sofern er nicht als Direktantrieb ausgebildet ist, an anderer Stelle der Zusatzplatte angeordnet werden und auch in einer anderen Ausrichtung seiner Längsachse. Beispielsweise könnte eine Anordnung vorgesehen werden, wie sie aus der
DE 10 2004 040 109 A1 bekannt ist, d.h. der Drehantrieb ist so an der Zusatzplatte angebracht, dass seine Längsachse orthogonal zur Maschinenlängsachse steht.
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Um Medien, insbesondere fluide Medien, dem drehbaren Teil des Spritzgießwerkzeugs, insbesondere der Indexplatte, zuführen zu können, kann eine Drehdurchführung oder eine Schlauchdurchführung vorgesehen sein. Bei Verwendung einer Drehdurchführung kann der drehfeste Teil der Drehdurchführung fest an der Zusatzplatte angeflanscht sein. Der drehbare Teil der Drehdurchführung ist zumindest ein Bestandteil der Drehwelle. Eine Drehdurchführung hat den Vorteil, dass die Drehwelle durchgedreht werden kann und zwar in dem Sinne, dass die Drehwelle komplett um 360°C und weiter gedreht werden kann. Bei einer Schlauchdurchführung sind die Schläuche für die Medienversorgung direkt an die Drehwelle angeschlossen, genauer gesagt an die in der Drehwelle verlaufenden Kanäle zur Medienversorgung. Die Drehwelle kann daher nur in begrenztem Maße vor und zurückgedreht werden. Ein Durchdrehen oder Durchtakten der Drehwelle ist mit einer Schlauchdurchführung nicht möglich. Diesem Nachteil stehen die niedrigeren Kosten im Vergleich zu einer Drehdurchführung gegenüber.
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Die Drehwelle ist vorzugsweise in oder an der Zusatzplatte axial fest und drehbar gelagert ist. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Lagerung für einen durch die Formaufspannplatte hindurchgehenden Abschnitt der Drehwelle in oder an der Formaufspannplatte vorgesehen sein. Eine solche Ausführungsform bietet es sich insbesondere dann an, wenn die werkzeugseitige Lagerung entfällt und geringe Drehgewichte bei kleinen Aushubwegen der Indexeinheit realisiert werden sollen.
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Die Drehwelle kann aus mehreren miteinander verbundenen oder verbindbaren Teilen bestehen, umfassend wenigstens ein erstes Teil, welches in Wirkverbindung mit dem Drehantrieb steht, und wenigstens ein zweites Teil, welches drehfest mit dem drehbaren Teil des Spritzgießwerkzeugs, insbesondere mit der Indexplatte, verbunden oder verbindbar ist. Die konkrete Ausgestaltung der Drehwelle hängt von den jeweiligen Gegebenheiten und Anforderungen ab, insbesondere von der Art und dem Umfang der Medienversorgung. Außerdem kommt es darauf an, welche Anforderungen hinsichtlich Dynamik und Präzision an die Verfahrbewegung in Maschinenlängsrichtung und an die Drehbewegung der Indexplatte gestellt werden. Die Drehwelle kann also mehrteilig, insbesondere auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Teile lösbar miteinander derart verbindbar sind, dass das Drehmoment von dem Drehantrieb an der Zusatzplatte über die Drehwelle auf die Indexplatte übertragbar ist. Die Drehwelle kann auf eine Art und Weise mehrteilig ausgebildet sein, wie dies in der
DE 10 2004 040 109 A1 oder der
DE 10 2005 005 202 A1 beschrieben ist.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher erläutert werden.
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Auf einer Formaufspannplatte 1 einer an sich bekannten und daher nicht näher beschriebenen Spritzgießmaschine ist eine Werkzeughälfte 2 eines Spritzgießwerkzeugs für ein Mehrkomponenten- bzw. Mehrfarbenspritzgießverfahren mit Indexplattenbetrieb unter Zwischenlage eines Zentrierrings 3 befestigt. Als Mehrkomponentenspritzgießen kann neben dem „klassischen" Mehrkomponentenspritzgießen auch der schichtweise Aufbau eines Spritzgussteils mit demselben Kunststoff verstanden werden. Es können Standard-Formaufspannplatten mit einem Bohrbild nach EUROMAP verwendet werden. Die Werkzeughälfte 2 besteht im Wesentlichen aus einer Basisplatte 4, Stützleisten 5 und einer Formplatte 6 mit einer Ausnehmung 7 für die Indexplatte 8. Des Weiteren sind Auswerferstifte 9 vorgesehen, die in Wirkverbindung mit der Auswerferplatte 40 stehen, beispielsweise über geeignete Auswerferstangen 41. Es ist aber auch möglich, die Auswerferstangen 41 so lange auszuführen, dass sie in das Formwerkzeug eintauchen können. Die Stifte 10 tauchen lediglich in passende Bohrungen in der Indexplatte 8 ein und werden vorliegend nicht benötigt. In der Formaufspannplatte 1 sowie in der Basisplatte 4 und in der Formplatte 6 sind außerdem Gleitbuchsen 11 vorgesehen, die je nach Anwendungsfall einzeln oder in Kombination vorgesehen werden können. Hinter der Formaufspannplatte 1 und von dieser in geeigneter Weise beabstandet ist eine Trägerplatte 15 vorgesehen. Die Trägerplatte 15 ist mittels Säulen 14 fest mit der beweglichen Formaufspannplatte 1 verbunden. Auf den Säulen 14 sind eine Auswerferplatte 40 und eine Zusatzplatte 12 abgestützt und in Maschinenlängsrichtung geführt. An der Zusatzplatte 12 sind hierzu Führungsbuchsen 13 vorgesehen. Solche Führungsbuchsen können auch an der Auswerferplatte 40 vorgesehen sein. Die Auswerferplatte 40 und die Zusatzplatte 12 sind somit auf den Säulen 14 zwischen der Trägerplatte 15 und der Formaufspannplatte 1 in Maschinenlängsrichtung verfahrbar. Mittels zweier in einer Ebene links und rechts von der zentralen Achse gelegener erster Hydraulikzylinder 17b und 18b (siehe 3) kann die Zusatzplatte 12 zu der Formaufspannplatte 1 hin und von dieser wegbewegt werden. Mittels zweier weiterer Hydraulikzylinder 17a und 18a kann die Auswerferplatte 40 zu der Formaufspannplatte 1 hin und von dieser wegbewegt werden. Die Hydraulikzylinder 17a und 18a bilden einen ersten Linearantrieb als Auswerfer-Linearantrieb zum Verfahren der Auswerferplatte in Maschinenlängsrichtung. Die Hydraulikzylinder 17b und 18b bilden einen zweiten Linearantrieb als Indexplatten-Linearantrieb zum Verfahren der Zusatzplatte in Maschinenlängsrichtung. Der Auswerfer-Linearantrieb und der Indexplatten-Linearantrieb sind erfindungsgemäß unabhängig voneinander betreibbar.
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Die Indexplatte 8 ist mit einer Drehwelle verbunden, die sich durch die Werkzeughälfte 2 und die Formaufspannplatte 1 hindurch bis in die Zusatzplatte 12 erstreckt. An der Zusatzplatte 12 ist ein Drehantrieb 20 vorgesehen, der in Wirkverbindung mit der Drehwelle steht. Als Drehantrieb ist vorliegend ein elektrischer Getriebemotor vorgesehen. Das vom Motor erzeugte Drehmoment wird über ein Planetengetriebe an ein Antriebsteil 21 der Drehwelle übertragen. Der Motor ist auf der Rückseite der Zusatzplatte 12 angeordnet und das Antriebsteil 21 der Drehwelle ist durch die Zusatzplatte 12 hindurchgeführt und mit dem Planetengetriebe drehfest verbunden.
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Der Motor mitsamt seinem Getriebe ist in diesem Beispiel auf der Maschinenlängsachse angeordnet, so dass sowohl die Längsachse des Drehantriebs als auch die Längsachse der Drehwelle auf der Maschinenlängsachse liegen. Der Drehantrieb kann aber auch, sofern er nicht als Direktantrieb ausgebildet ist, an anderer Stelle der Zusatzplatte angeordnet werden. Dieses Antriebsteil 21 erstreckt sich durch die Zusatzplatte 12 bis zum Motor 20 hindurch.
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Rechts von der Zusatzplatte 12 sind das Antriebsteil 21 und das Versorgungsteil 22 über eine lösbare Kupplung 16 miteinander verbunden. Das Antriebsteil 21 ist in der Zusatzplatte 12 axial fest, aber drehbar gelagert. An seinem der Indexplatte 8 abgewandten Ende weist das Versorgungsteil 22 eine Drehdurchführung 23 mit mehreren umlaufenden Ringnuten 26 auf, in die Kanäle für die Medienversorgung der Indexplatte münden. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Kanäle 24 und 25 eingezeichnet, beispielsweise für eine Kühlflüssigkeit oder allgemein für ein Temperiermedium. Dabei kann es sich um Wasser oder Öl handeln. Weiterhin kann auch Druckluft über Kanäle in dem Versorgungsteil 22 zu der Indexplatte 8 geleitet werden. Die Kanäle sind also insbesondere zur Übertragung von fluiden Medien vorgesehen. Bedarfsweise können auch Elektroleitungen zu der Indexplatte 8 geführt werden und beispielsweise über einen seitlichen Ausgang 40 aus dem Kanal 38 herausgeführt werden. Der drehfeste äußere Teil der Drehdurchführung 23 ist im vorliegenden Beispiel mittels Sicherungsringen 29 auf dem Versorgungsteil 22 befestigt und gegenüber der Zusatzplatte 12 drehgesichert, beispielsweise mittels einer oder mehrerer an der Zusatzplatte 12 befestigten Traverse 36. Dichtringe 27 und 28 sorgen für eine dichte Verbindung zwischen dem drehfesten äußeren Teil der Drehdurchführung und dem drehbaren inneren Teil der Drehdurchführung, welcher Bestandteil des Versorgungsteils 22 der Drehwelle ist. Das Versorgungsteil 22 und das Antriebsteil 21 bilden zusammen die Drehwelle 19, über welche das vom Motor 20 erzeugte Drehmoment auf die Indexplatte 8 übertragen werden kann.
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In der Auswerferplatte 40 ist eine erste Ausnehmung AM vorgesehen, welche derart in der Auswerferplatte 40 angeordnet und dimensioniert ist, dass der Drehantrieb 20 der Zusatzplatte 12 zumindest teilweise durch diese Ausnehmung AM in der Auswerferplatte hindurchgehen kann. Die Zusatzplatte 12 verfügt über mehrere Ausnehmungen Z1, Z2, ..., welche von der Maschinenlängsachse und von der Drehwelle 19 beabstandet in der Zusatzplatte 12 angeordnet sind, wobei diese Ausnehmungen Z1, Z2, ... derart in der Zusatzplatte 12 angeordnet und dimensioniert sind, dass mit der Auswerferplatte 40 verbundene Auswerferstangen 41 durch diese in der Zusatzplatte 12 befindlichen Ausnehmungen Z1, Z2, ... hindurchführbar sind.
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Beim Betrieb der Spritzgießmaschine kann sich folgender Verfahrensablauf ergeben. Zunächst ist das Spritzgießwerkzeug 2 geschlossen und in einer ersten Kavität wird ein Vorspritzling hergestellt. Hierbei befinden sich die Auswerferplatte 40 und die Zusatzplatte 12 in einer hinteren Endposition. Nachfolgend wird das Spritzgießwerkzeug aufgefahren und der Vorspritzling kann in eine zweite Kavität umgesetzt werden, in der das fertige Formteil hergestellt wird. Hierzu wird der Zusatzplatten-Linearantrieb betätigt und die Zusatzplatte 12 zusammen mit der Drehwelle 19 und der Indexplatte 8 aus der Formhälfte 2 herausgefahren (Situation gemäß der 2). Nachfolgend wird der Drehantrieb 20 aktiv geschaltet und die Drehwelle 19 um 180° gedreht. Dadurch wird auch die Indexplatte 8 um 180° gedreht und der Vorspritzling wird in dem Bereich der zweiten Kavität positioniert. Nun kann die Zusatzplatte 12 in ihre hintere Endposition zurückgefahren werden. Dadurch wird auch die Drehwelle 19 mitsamt der Indexplatte 8 zurückgezogen und der Vorspritzling in der zweiten Kavität positioniert. Sind Auswerferplatte 40 und Zusatzplatte 12 in hinterer Endposition (Spitzstellung) kann das Werkzeug geschlossen und nachfolgend in der zweiten Kavität eine zweite Kunststoffkomponente an den Vorspritzling angespritzt werden. Zeitgleich kann in der ersten Kavität ein neuer Vorspritzling hergestellt werden. Nachfolgend wird das Spritzgießwerkzeug aufgefahren. Mittels eines Vorschubs der Auswerferplatte 40 durch Aktivierung des Auswerfer-Linearantriebs 17a, 18a kann das Fertigteil aus der zweiten Kavität ausgestoßen werden. Anschließend wird die Auswerferplatte 40 zurück in Spritzstellung verfahren. Mittels eines Vorschubs der Zusatzplatte 12 durch Aktivierung des Zusatzplatten-Linearantriebs 17b, 18b kann die Indexplatte 8 erneut herausgefahren und durch Aktivierung des Drehantriebs 20 wiederum um 180° gedreht werden. Hierdurch wird nun erneut über der durch das Ausstoßen frei gewordenen zweiten Position ein Vorspritzling positioniert. Nun kann die Zusatzplatte 12 in die hintere Endposition zurückgefahren werden. Dadurch wird auch die Drehwelle 19 mitsamt der Indexplatte 8 zurückgezogen und der Vorspritzling in der zweiten Kavität positioniert. Sind Auswerferplatte 40 und Zusatzplatte 12 in hinterer Endposition (Spritzstellung) kann das Werkzeug geschlossen werden. Der Spritzzyklus beginnt von neuem.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Formaufspannplatte
- 2
- Werkzeughälfte
- 3
- Zentrierring
- 4
- Basisplatte
- 5
- Stützleisten
- 6
- Formplatte
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Indexplatte
- 9
- Auswerferstifte
- 10
- Stifte ohne Auswerferfunktion
- 11
- Gleitbuchsen
- 12
- Zusatzplatte
- 13
- Führungsbuchsen
- 14
- Säulen bzw. Führungsbolzen
- 15
- Trägerplatte
- 16
- Kupplungsgehäuse
- 17a, 18a
- Hydraulikzylinder des Auswerfer-Linearantriebs
- 17b, 18b
- Hydraulikzylinder des Indexplatten-Linearantriebs
- 19
- Drehwelle
- 20
- Drehantrieb
- 21
- Antriebsteil
- 22
- Versorgungsteil
- 23
- Drehdurchführung – drehfester Teil
- 24
- Kanal
- 25
- Kanal
- 26
- Ringnuten
- 27
- Dichtring
- 28
- Dichtring
- 29
- Sicherungsringe
- 36
- Traverse
- 40
- Auswerferplatte
- 41
- Auswerferstangen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10145461 A1 [0004]
- DE 102004040109 A1 [0005, 0005, 0018, 0021]
- DE 102005005202 A1 [0005, 0021]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Hansjörg Keusgen „Pneumatische Zwangsentformung“ in der Zeitschrift „Kunststoffe, Jahrgang 90 (2000) 4, Seiten 72–74 [0003]
