DE2305874A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung mit kunststoff oder dergleichen ummantelter stanzteile - Google Patents

Description

• Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung mit Kunststoff oder dergleichen ummantelter Stanzteile Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung mit Kunststoff oder dergl. unimantelter Stanzteile, mit einem Spritzwerkseug und einer Presse zum offenen und Schließen des Spritzwerkzeuges, sowie ein unter Verwendung dieser Vorrichtung durchführbares Herstellverfahren.
• Mit Kunststoff ummantelte Stanzteile finden in zunehmendem Maße Verwendung, beispielsweise als Fensterbeschläge, Lagerelemente, Befestigungselemente oder dergl.
• Bei ihrer Herstellung ist es bisher üblich, zunächst die zur Ummantelung vorgesehenen Stanzteile in einer Stanzerei aus einem Materialstreifen auszustanzen und in einer Kiste oder dergl. zu sammeln, um sie anschließend in einer Formspritzwerkstatt weiter zu verarbeiten. Durch das nach dem Stanzen erforderliche Sammeln, Lagern und Transportieren der halbfertigen Stanzteile entstehen erhebliche Nebenkosten. In der Formspritzerei müssen die Halbfertigteile dann wieder der Kiste entnommen, ausgerichtet und einzeln nacheinander in eine Formspritzmaschine eingesetzt Werden, bis schließlich als Fertigteil ein ummanteltes Stanzteil vorliegt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein mit dieser Vorrichtung durchführbares Verfahren zu schaffen, mit der sich mit Kunststoff oder dergl. ummantelte Stanzteile einfacher, schneller und billiger herstellen lassen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig dadurch gelöst, daß das Spritzwerkzeug gemeinsam mit einer Anzahl von Stanzwerkzeugen nach Art eines Folgewerkzeuges innerhalb einer Reihe von hintereinander liegenden Bearbeitungsstationen an einer mit einem bestimmten Takt betreibbaren Vorschubbahn für einen Stanzmaterialetreifen angeordnet ist, daß das in Vorschubrichtung i-vor dem Spritzwerkzeug befindliche Stanzwerkzeug so ausgebildet ist, daß im wesentlichen nur eine zu umspritzende Teilkontur freigestanzt wird, die über eine Restkontur mit dem Stanzmaterialstreifen verbunden ist und daß das in Vorschubrichtung hinter dem Spritzwerknug befindliche Stanzwerkzeug so gestaltet ist, daß durch Fr ischneiden der Restkontur ein fertig unnanteltes Stanzteil vom Naterialstreifen abtrennbar ist Verfahreneseitig wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß ein Materialstreifen an einer Anzahl von Bearbeitungsstationen in einem bestimmten Takt vorbeibewegt wird, daß eingangs in einer ersten Bearbeitungsstation eine zu ummantelnde Teilkontur so freigelegt wird, daß sie mit dem Materialstreifen verbunden bleibt, daß dahinter in einer Spritzstation die Ummantelung erfolgt, und daß abschließend in einer weiteren Bearbeitungsstation durch Freilegen einer mit der Teilkontur verbundenen Restkontur ein fertig ummanteltes Stanzteil gebildet und vom Materialstreifen abgetrennt wird.
• Diese Lösung bietet den Vorteil, daß gleichmäßig und störungsfrei in Vorschubtakt des Materialstreifens immer ein fertig ummantelte Stanzteil aus der Vorrichtung fällt und daß nach dem Einlegen des Materialstreifens in die Vorrichtung bzw. eine dieser zugeordneten Vorschubeinrichtung jegliche, Handarbeit wie Ausrichten, Sesseln, Lagern, Transportieren und dergl. entfällt. Die vorgestanzten, jedoch noch am Materialstreifen hängenden Stanzteile wandern gleichmäßig und präzise aungarichtet in die spritstation und werden anschließend als fertig uaaantelte Stanzteile abgetrennt. Dadurch werden unmantelte Stanzteile in einer besseren und gleichmäßige ren Qualität, jedoch btlliger als zuvor möglich, hergestellt.
• Vorzugsweise werden die einzelnen Werkzeuge der Vorrichtung durch eine oder mehrere Pressen oder durch besondere Antriebsvorrichtungen in Abhängigkeit vom Vorschubtakt betätigt. Die zur Formteilbearbeitung oder -herstellung erforderliche Arbeitsenergie kahn hierbei z.B.
• durch Exzenter-, Kniehebel- oder dergl. pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigbaren Pressen bzw.
• von den erwähnten besonderen Antriebsvorrichtungen aufgebracht werden.
• Vorzugsweise werden die Pressen bzw. Antriebsvorrichtungen durch eine zentrale Steuereinheit gesteuert, welche auch den Takt der Vorschubeinheit für das Stanzmaterial bestint.
• Nechfolgend werden einige bevorzugte Ausführungsbei spiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie damit herstellbare Stanzteile in Verbindung mit einer Zeichnung erläutert Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung aufeinander folgender Bearbeitungsschritte an einem in eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingefahrten Stanzmaterialstreifen bis zum Abtrennen eines fertig unmantelten Stanzteiles; Figur 2 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 1, jedoch mit einem anders geformten Fertigteil; Figur 3 einen senkrecht zur Vorschubrichtung des Stanzmaterialstreifens verlaufenden Schnitt durch ein mit einer Kniehebelpresse ausgestattetes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung; Figur 4 eine Draufsicht auf eine ähnliche Vorrichtung wie in Figur 3, die für jede Bearbeitungsstation eine separate Kniehebelpresse besitzt; Figur 5 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 4, jedoch mit einer gemeinsamen Kniehebelpresse für> sämtliche Bearbeitungsstationen der Vor; richtung; Figur 6 einen quer zur Vorschubrichtung des Stanzmaterialstreifens verlaufenden Schnitt durch ein mit einer Stempelpresse ausgestattetes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 7 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Figur 6, welche für jede Bearbeitungsstation eine separate Stempelpresse besitzt und Figur 8 eine Draufsicht auf eine ähnliche Vorrichtung, bei der sämtliche Bearbeitungsstationen durch eine einzige Stempelpresse betatigt werden.
• In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist der Verfahrensablauf zur Herstellung mit Kunststoff oder dergl. ummantelter Stanzteile vom Materialstreifen bis zum Fertigteil bei Durchlaufen der einzelnen in Vorschubrichtung des Materialstreifens hintereinander liegenden Bearbeitungsstationen der Vorrichtung schematisch dargestellt. Ein in' Figur 1 von rechts nach links in Pfeilrichtung beispielsweise durch eine handelsübliche Vorschubeinheit taktweise in die Vorrichtung eingeführter Materialstreifen 1 gelangt zunächst in eine erste Stanzstation mit einem Stanzwerkzeug 2, welches am Materialetreifen 1 eine Stanzteilkontur 3 freischneidet. Diese gelangt beim nächsten Vorschubschritt des Materialstreifens 1 in eine Leerstation, und beim übernächsten Schritt in eine Spritzstation, um dort beispielsweise mit einem Kunststoff wie Thermoplast, Duroplast oder dergl. ummantelt zu werden. Die Auswahl des für die Unmantelung geeigneten Materials richtet sich nach dem späteren Verwendungszweck des ummantelten Stanzteiles.
• Die Spritzstation besteht im wesentlichen gemäß Figur 1 aus einem Spritzwerkzeug 4 mit einem inneren Formhohlraum, welcher der Außenkontur eines zu spritzenden Kunststoffmantels 5 entspricht, welcher nach Beedigung des Spritzvorganges die Stanzteilkontur 3 umkleidet.
• Beim nächsten Vorschubschritt des Materialstreifens 1 gelangt die immer noch am Materialstreifen 1 hängende Stanzteilkontur 3 mit ihrem Kunststoffmantel 5 wieder in eine Leerstation und beim übernächsten Vorschubschritt schließlich in eine zweite Stansstation mit einem Stanzwerkzeug 7, welche eine mit der Stanzteilkontur 3 verbundene Restkontur 3a freischnnidet,und gleichfertig durch dessen Abtrennung vom restlichen Materialstreifen 1 ein fertiges Form teil 6 bildet und freigibt.
• Das fertige Formteil 6 fällt beispielsweive in eine Fertigteilkiste In Figur 2 ist ein ähnlicher Verfahrensablauf an einem Materialstreifen 10 dargeotellt, welcher zunächst in analoger Weise eine erste Stanzstation mit einem Stanzwerksaug 11, anschließend ein Leerstation, dann eine Spritzstation mit einem Spritzwerkzeug 13, anschließend wieder eine Leerstation und abschließend eine zweite Stanzstation mit einem Stanzwerkzeug 16' durchläuft, wo ein tertiges Formteil 15 gebildet und abgetrennt wird. Dieses fertige Formteil ist analog so Figur 1 aus einer Stanzteilkontur 12, welche in-der ersten Stanzatation vom Materialstreifen 10 freigetrennt und in der Spritzstation mit einem Kunststoffmantel 14 umgeben wurde, und einer bis zur zweiten Stansstation noch mit dem Materialstreifen 10 verbundenen Restyontur 12a entstanden.
• Die in Figur 3 - 5 dargestellten Ausführungsbeispiele der Hersteilvorrichtung besitzen zur Betätigung der Werkzeuge in ihren verschiedenen Bearbeitungsstationen eine oder mehrere hydraulisch, pneumatisch/oder methan. betätigbare Kniehebelpressen. In Figur 3 ist eine auf einem Maschinentisch 50 mit einem Gestell 51 aufgebaute Kniehebelpresse 20 dargestellt. In dieser Ansicht verläuft die Vorschubrichtung des nicht dargestellten Materialstreifens in die Zeichenebene hinein. Zwischen einer fest auf dem Maschinentisch 50 aufgebauten Aufspannplatte 21 und einer ebenfalls auf diesem Tisch befestigten festen Stützplatte 22 erstrecken sich in horizontaler Richtung mehrere Führungssäulen 23, auf denen eine bewegliche Aufspannplatte 24 geführt ist. Gemäß Figur 4 wird auf der Aufspannplatte 21 das Unterteil und gegenüber auf der beweglichen Aufspannplatte 24 das kompleFentAre Oberteil des jeweiligen Bearbeitungswerkzeuges befestigt, so daß bei einer Horizontal-verschiebung der beweglichen Aufspannplatte 24 das Werkzeug geöffnet bzw. geschlossen wird.
• Die Betätigung der beweglichen Aufspannplatte 24 erfolgt mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Druckzy<-linders 29, der mittels einer Montageplatte 28 mit daran befestigten Schwenkhebeln 27 an der Vorrichtung aufgehängt ist. Am Ende der ausfahrbaren Kolbenstange des Druckzylinders 29 sind mittels eines Zentralgelenkes 30 zwei Kniehebel 26 drehbar gelagert. Der in Figur 3 rechte Kniehebel 26 ist mit seinem anderen Ende übereinen Gelenkbock 25 an der festen StUtzplatte 22 drehbar gelagert, während der andere Kniehebel 26 ebenfalls über einen Gelenkbock 25 mit der beweglichen Aufspannplatte 24 verbunden ist. Wird die Unterseite des Kolbens des Druckzylinders 29 mit Druck beaufschlagt, so fährt seine Kolbenstange aus und verschiebt die bewegliche Aufspannplatte 24 mit der daran befestigten oberen Werkzeughälfte in Richtung auf die feste Aufspannplatte 21 bis in eine in Figur 3 mit strichpunktierten Linien angedeutete Endlage, in der das daran befestigte Werkzeug geschlossen ist.
• In Figur 4 ist die Vorschubrichtung des Materialstreifens 1 mit einem Pfeil gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung besitzt jede Bearbeitungsstation für ihr Werk'zeüg öine eigen., Kniehebelpresse 20 bzw. 20'. An der beweglichen Aufspannplatte 24 der Kniehebelpressse 20 in Figur 4 ist das bereits in Verbindung mit Figur 1 und 2 beschriebene Stanzwerkzeug 2 mit seinem Oberteil befestigt, während die benachbarte bewegliche Aufspannplatte 24' der benachbarten Kniehebelpresse 20' das Oberteil des Spritzwerkzeuges 4 sowie ein dugehöriges Spritzaggregat 4a trägt. Wegen der abgebrochenen Darstellung fehlt in Figur 4 die der Spritzstation nachfolgende zweite Stanzstation.
• Das in Figur 5 dargestellte Asführungsbeispiel der Vorrichtung ist dem von Figur zu Figur 4 recht ähnlich und unterscheidet sich rein äußerlich zunächst dadurch, daß hier auch die zweite Stanzstation mit dem Stanzwerkzeug 7 gezeichnet ist. Ein wesentlicher Unterschied liegt jedoch darin, daß sämtliche Bearbeitungsstationen eine gemeinsame bewegliche Aufspannplatte 24a besitzen, welche durch eine einzige Kniehebelpresse 20a betätigt wird Abgesehen von möglichen Dimensionsunterschieden entsprincht diese Kniehebelpresse 20a im wesentlichen' der in Figur 3 dargestellten. Sie ermöglicht jedoch eine vereinfachte Zentralsteuerung, da hier bei jedem Vorschubtakt nur ein einziger Druckzylinder angesteuert werden miS, während beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 mehrere Druckzylinder zu steuern sind.
• Anstelle von Kniehebelpressen 20 kann die Vorrichtung auch Bit einer oder mehreren Exzenterpressen 40 gemäß Figur 6 - 8 ausgerüstet sein. Die in Figur 6 - 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der Fertigungseinrichtung unterscheiden sich von den zuvor in Verbindung mit Figur 2 - 4 beschriebenen lediglich durch den verwendeten Pressentyp.
• Eine in Figur 6 dargestellte Exzenterpresse 40 ruht auf einem Maschinentisch 56 Bit Gestell 56 und besitzt swischen einer festen Auffangplatte 41 und einer festen Stützplatte 42 verlaufende Führungssäulen 43 zur Führung einer beweglichen Aufspannplatte 44. Die komplementären Werkzeughälften der verschiedenen Bearbeitungsstationen sind an der festen Auffangplatte 41 bzw. an der beweglichen Aufspannplatte 44 befestigt, welche durch eine Kolbenstange 46 eines beispielsweise hydraulischen Druckzylinders 45 zwischen der in Figur 44 Bit durchgehenden Linien dargestellten Endlage und einer mit strichpunktierten Linien angedeuteten anderen Endlage in Richtung der Führungssäulen 43 hin- und herbewegbar ist. Zwischen dem Ende der Kolbenstange 46 und der beweglichen Aufspannplatte 44 befindet sich ein Gegenlager 47, welches die Druckkräfte des Druckzylinders 45 aufnimmt. Zur Beaufschlagung des Druckzylinders 45 in Figur 6 mit Druckflüssigkeit (bzw. mehrerer parallel nebeneinander angeordneter Druckzylinder gemäß Fig. 7) befindet sich unterhalb dem Maschinentisch 55 ein handelsübliches Bydraulikaggregat 48, welches in Abhangigkeit rom Vorschubtakt des Materialstreifens von einer zentralen Steuereinheit angesteuert wird Bei dem in Figur 7 abgebrochen dargestellten Abschnitt der Einrichtung ist zwischen der beweglichen Aufspann, platte 44 einer ersten Exzenterpresse 40 und der gemeinseien festen Aufspannplatte 41 das bereits in Verbindung mit Figur 1 bzw. 4 und 5 besprochene Stanzwerkzeug 2 der ersten Stanzstation eingespannt. Die zweite gleichartige Exzenterpresse 40' besitzt eine ähnliche bewegliche Aufspannplatte 44', welche das Oberteil des Spritzwerkzeuges 4 sowie ein dazugehöriges Spritzaggregat 4a trägt.
• Die Einrichtung gemäß Fig. 7 ist abgebrochen und somit ohne die; auf di Spritzstation folgende zweite Stansstation mit dem Stanzwerkzeug 7 dargestellt.
• Bei dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind analog zu Figur 5 alls drei Bearbeitungsstationen mit Stanzwerkzeug 2, Spritzwerkzeug 4 und Stanzwerkzeug 7 dargestellt und mit ihren oberen Werkzeugteilen an einer gemeinsamen beweglichen Auspannplatte 44a befestigt.
• Außerdem ist an dieser beweglichen Aufspannplatte das bereits erwähnte Spritzaggregat 4a angebracht. Der we sentliche Unterschied der Ausführung gemäß Figur 8 ge genüber Figur 7 besteht darin, daß sämtliche Bearbei tungswerkzeuge durch eine gemeinsame Exzenterpresse WOabetätigbar sind Hierdurch vereinfacht sich in ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 die zentrale Steuerung.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Herstellung mit Kunststoff oder dergl.

ummantelter Stanzteile, mit einem Spritzwerkzeug und einer Presse zum Öffnen und Schließen des Spritzwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzwerkzeug (4) gemeinsam mit einer Anzahl von Stanzwerkzeugen (2, 7) nach Art eines Folgewerkzeuges innerhalb einer -Reihe von hintereinander liegenden Bearbeitungsstationen an einer mit einem bestimmten Takt betreibba ren Vorschubbahn für einen Stanzmaterialstreifen (1) angeordnet ist; daß das in Vorschubrichtung X ; vor dem Spritzwerkzeug (4) befindliche Stanzwerkzeug (2) so ausgebildet it:, daß im wesentlichen nur eine zu umspritzende Teilkontur (3) freigestanzt wird, die über eine Restkontur (3a) mit dem Stanzmaterialstreifen (1) verbunden ist und daß das in Vorschubrichtung hinter dem Spritzwerkzeug (4) befindliche Stanzwerkzeug (7) so gestaltet ist, daß durch Freischneiden der Rest kontur (3a) ein fertig ummanteltes Stanzteil (6') vom Materialstreifen (1) abgetrennt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (2, 7; 4) durch eine oder mehrere Pressen (20...) oder besondere Antriebsvorrichtungen in Abhängigkeit vom Vorschubtakt betätigbar sind

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pressen Kniehebelpressen (20, 20a) verwendet werden, deren Kniehebel (26) durch einen oder mehrere an eine hydraulische, oder pneumatische Druckquelle anschließbare Druckzylinder (29) betätigbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Werkzeuge (2, 7, 4) mittels einer gemeinsamen Presse (20a) betätigbar sind (fig.

5, 8>.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pressen hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Exzenterpressen (40 ..) verwendet werden, welche an ein Druckquelle (48) anschließbar sind (Figur 6, 7, 8).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und mindestens einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (20...; 40...) durch eine zentrale Steuereinheit steuerbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder B, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzmaterialstreifen (1) im Vorschubtakt durch eine Qorschubeinheit bewegbar ist 6. Verfahren zur Herstellung von mit Kunststoff oder dergl. unantelten Stanzteilen, dadurch gekennteichnot, daß ein Materialstreife an einer Anzahl von Bearbeitungsstationen in ein bestimmten Takt vorbeibewegt wird, daß eingangs tn einer ersten Bearbeitungsstation eine zu ummantelnde Teilkontur so freigelegt wird, daß sie mit dem Materialstreifen verbunden bleibt, daß dahinter in einer Spritzstation die Ummantelung der Teilkontur erfolgt, und daß abschließend in einer weiteren Bearbeitungsstation durch Freilegen einer mit der Teilkontur verbundenen Restkontur ein fertig ummanteltes Stanzteil gebildet und vom Materialstreifen getrennt wirde L e e r s e i t e