DE29506870U1

DE29506870U1 - Spritzgießmaschine zum Herstellen von Kunststoffgegenständen

Info

Publication number: DE29506870U1
Application number: DE29506870U
Authority: DE
Original assignee: Battenfeld GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2005-04-25

Description

Spritzgießmaschine zum Herstellen von Kunststöffgegenständen

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zum Herstellen von Kunststoffgegenständen mit Hohlstellen, die aufweist:

- ein Formwerkzeug mit einer Kavität, in das eine fur die Formung eines Formteils ausreichende Menge Kunststoffschmelze entlang eines Schmelzefließweges eingespritzt wird, wobei sich der Schmelzefließweg von einer Kunststoffplastifiziereinheit durch eine Kunststorfeinspritzdüse bis ins Formwerkzeug erstreckt;

- eine oder mehrere Fluideinspritzdüsen, mit der bzw. denen Druckfluid, insbesondere Druckgas, in die Kunststoffschmelze eingegeben wird, um die ins Formwerkzeug eingebrachte Schmelze in der Kavität zu verteilen und an die Wandungen des Formwerkzeugs anzupressen;

- mindestens eine Fluidversorgungseinheit, die das Druckfluid, das in die Kavität einzuspritzen ist, bereitstellt;

- Ventilmittel, die zwischen der Fluidversorgungseinheit und der oder den Fluideinspritzdüsen angeordnet und mit diesen verbunden sind und mit denen der Druck und/oder das Volumen des in die Kavität einzugebenden Fluids beeinflußt werden kann;

- Steuer- oder Regelmittel, die auf die Ventilmittel einwirken und den Druck und/oder das Volumen des in die Kavität einzugebenden Fluids vorgeben; und

- eine Maschinensteuerung, die den Spritzgießprozeß steuert und/oder regelt und in der die erforderlichen Betriebsparameter für den Spritzgießprozeß gespeichert sind.

Eine Spritzgießmaschine der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 42 36 460 Al bekannt. Dort wird fur ein Spritzgießwerkzeug, dem außer der Kunststoffsclimelze Gas zugeführt wird, eine Drucksteuer- oder Regelvorrichtung vorgeschlagen, die als stationäre oder mobile Einheit

zwischen einem Druckerzeuger und einem dem Spritzgieß werkzeug zugeordneten Einspritzsystem vorgesehen ist. Die dort beschriebene Vorrichtung besteht aus einer vom Druckerzeuger zum Einspritzsystem fuhrenden Hauptleitung, die durch die Ventilsteuerung lediglich entweder auf Durchlaß oder auf Sperrung des Medienstroms schaltbar ist.

Aus ökonomischen Gründen schlägt die DE 42 36 460 Al vor, mehrere Fluideinspritzdüsen mit ihren zugehörigen Ventilmitteln von der - einen Steuereinheit steuern zu lassen. Der damit erreichte Vorteil ist ausweislich dieser Schrift, daß elektronische Intelligenz nur an einer Stelle vorhamden sein muß und für mehrere Fluideinspritzstellen - die ggf. sogar an verschiedenen Spritzgießmaschinen arbeiten - zur Verfugung steht.

Der Nachteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß - wenngleich die Steuereinheit auch als mobiles Element vorgesehen sein kann - eine !Inflexibilität hinsichtlich des Einsatzes der einzelnen Begasungsstellen besteht: Stets ist über die zentrale Steuereinheit eine entsprechende Steuerung des einzelnen Ventilmittels vorzusehen, was insbesondere bei vielen Begasungsstellen an einem oder an mehreren Werkzeugen nachteilhaft ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgießmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die diesen Nachteil überwindet, die also auch bei einer Vielzahl von Gas-Eingabestellen einen einfachen und dezentralen Einsatz der einzelnen geregelten bzw. gesteuerten Ventilmitteln mit den zugehörigen Fluideinspritzdüsen erlaubt.

Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelmittel (9) zusammen mit den Ventilmitteln (8) als separate, mobile Einheit bzw. Einheiten ausgebildet ist bzw. sind, die über mindestens eine lösbare Verbindungsleitung (11) mit der oder den Fluideinspritzdüsen (6) und über eine lösbare Verbindungsleitung (12) mit der Maschinensteuerung (10) verbunden ist bzw. sind.

Vorgesehen ist also, daß jedes einzelne Ventilmittel ($) ein zugeordnetes Steuer- oder Regelmittel (9) hat und mit diesem separat und mobil ausgebildet ist. Die Steuer- oder Regeleinheit ist also so konzipiert, daß sie direkt, d. h. ohne einen Schaltschrank - wie im Stand der Technik betrieben werden kann. Daher entfallt der Schaltschrank, der sonst zwischen der Spritzgießmachinensteuerung und den Ventilmitteln vorgesehen werden muß; in den separaten, mobilen Einheiten ist die für die Betätigung der Druckregelungsmodule erforderliche Steuerung untergebracht.

Vorteilhafterweise ist die Anordnung dadurch weitergebildet, daß die Steuer- oder Regelmittel (9) und die Ventilmittel (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind.

Durch diese kompakte Bauart ist es möglich, daß die Steuer- oder Regelmittel in unmittelbarer Nähe der Gaseinspritzung positioniert werden können. Dadurch werden kurze Verbindungsleitungen zu den Fluideinspritzdüsen möglich. Das stellt eine exakte und schnell ansprechende Regelung sicher und hält die Leitungsverluste gering.

Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß jedes Steuer- oder Regelmittel (9) die Ventilmittel (8) für nur eine Fluideinspritzdüse (6) beeinflußt; alternativ kann vorgesehen sein, daß jedes Steuer- oder Regelmittel (9) so ausgebildet ist, daß es die Ventilmittel (8) für mehrere Fluideinspritzdüsen (6) beeinflußt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ventilmittel (8) so ausgelegt sind, daß auch eine Abfuhr von Fluid aus der Kavität des Formwerkzeugs (1,2) nach weitgehendem Abschluß des Spritzgießens des Formteils (3) zum Zwecke der Rückgewinnung des Fluids möglich ist, wobei die Steuer- oder Regelmittel (9) die Ventilmittel (8) entsprechend beeinflussen.

Schließlich ist auch vorgesehen, daß das oder jedes Steuer- oder Regelmittel (9) zwecks Programmierung mit einem Handprogrammiergerät (14) mit einer lösbaren Verbindungsleitung (15) verbindbar ausgeführt ist. Der Datentransfer in das Steuer- oder Regelmittel (9) kann auch über eine lösbare Verbindungsleitung von einem anderen

Datenspeichermittel aus erfolgen. Weiterhin ist auch der umgekehrte Fluß der Information möglich: Es kann vorgesehen sein, daß die Steuer- und Regelmittel (9) so ausgebildet sind, daß sie mit externen Datenspeichermitteln lösbar verbindbar sind, um Steuer- und Regeldaten von den Steuer- und Regelmitteln (9) zu den Datenspeichermitteln zu übertragen. Damit können die Betriebsdaten und -parameter, die sich in den Steuer- oder Regelmitteln (9) befinden, auf eine externe Speichereinrichtung, z. B. einen PC, übertragen und dort gespeichert und weiterverarbeitet werden.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Ausfuhrungsbeispiel dargestellt. Die Figur zeigt schematisch die Spritzgießvorrichtung für die Herstellung hohler Kunststoffgegenstände.

Es ist ein Fonnwerkzeug 1,2 zu sehen, das aus zwei Formhälften 1 und 2 besteht. Eine Kimststoffplastifiziereinheit 4 produziert aus Kunststoffgranulat Schmelze, die über die Kunststoffeinspritzdüse 5 in die Kavität des Formwerkzeugs 1, 2 eingespritzt wird; dabei nimmt die Schmelze ihren Fließweg von der Plastifiziereinheit 4 über die Einspritzdüse 5 bis in die Kavität. Die Schmelzemenge ist ausreichend, um das gewünschte Formteil 3 unter Berücksichtigung der Hohlräume herzustellen.

Gleichzeitig und/oder anschließend mit der Füllung der Werkzeugkavität mit Schmelze wird ein Druckfluid in die Kavität gegeben; üblicherweise kommt hier Stickstoffgas (N₂) zum Einsatz, das von einer Fluidversorgungseinheit 7 zur Verfugung gestellt wird. Das Druckgas wird über Fluideinspritzdüsen 6 ins Innere des Formteils 3 eingeleitet. Es verteilt die Schmelze in der Kavität und drückt sie an die Wandungen des Werkzeugs 1_} 2.

Die Druckfluideingabe erfolgt im vorliegenden Fall durch zwei Fluideinspritzdüsen 6; genauso kann aber auch eine andere Anzahl vorgesehen sein. Der Ort der Fluideinspritzung ist im vorliegenden Beispiel so gewählt, daß direkt ins Formteil 3 eingegast wird. Alternativ sind aber auch andere - nicht dargestellte - Varianten denkbar, z. B. die Eingasung in den Schmelzefließweg im Bereich der Kunststoffeinspritzdüse 5. Die Fluideinspritzdüsen 6 sind über Fluidleitungen mit der Fluidversorgungseinheit 7 verbunden.

Im Gasfließweg von der Fluidversorgungseinheit 7 bis zur Fluideinspritzdüse 6 befindet sich ein Ventilmittel 8. Dargestellt ist, daß dieses die Richtung der Strömung bzw. die Sperrung der Leitung definiert. Wenngleich diese einfache Darstellung gewählt ist, ist es mit dem Ventilmittel 8 darüberhinaus auch möglich, gezielt die Parameter Druck, Volumen und Masse des in das Formteil 3 einzugebenden Gases zu beeinflussen. Die Parameter werden dem Ventilmittel von einem Steuer- oder Regelmittel 9 vorgegeben, wozu die Mittel 9 mit den Ventilmitteln 8 in Verbindung stehen. Gestrichelt angedeutet ist ein Gehäuse 13, das die Ventilmittel 8 und die Steuer- oder Regelmittel 9 aufnimmt; hierdurch ist eine separate, mobile Einheit geschaffen, die am jeweiligen Ort flexibel positioniert und eingesetzt werden kann.

Hierzu sind Verbindungsleitungen 11 und 12 vorgesehen. Mit diesen wird die Einheit, bestehend aus dem Steuer- oder Regelmittel 9 und dem Ventilmittel 8, einerseits mit der Fluideinspritzdüse 6 und andererseits mit der Maschinensteuerung 10 lösbar verbunden.

Die Steuer- oder Regelmittel 9 sind so ausgebildet, daß sie zum einen direkt mit einem geeigneten Programmiergerät programmiert werden können und zum anderen die programmierten Werte speichern und entsprechend abfahren können. Dabei können die Steuer- oder Regelmittel 9 in Verbindung mit einem Druckaufhehmer im geschlossenen Regelkreis arbeiten; möglich ist natürlich auch der Betrieb im Steuerbetrieb ohne Signalriickfuhrung.

Die Verbindung zur Maschinensteuerung der Spritzgießmaschine 10 erfolgt ausschließlich über die lösbare Verbindungsleitung 12. Über diese Leitung werden sowohl die erforderlichen Signale zur Aktivierung des Elements - bestehend aus Steuer- oder Regelmittel 9 und Ventilmittel 8 als auch die Spannungsversorgung durchgeführt.

Zwecks autarker Programmierung des Steuer- oder Regelmittels 9 ist dieses über eine Verbindungsleitung 15 mit einem Handprogrammiergerät 14 verbindbar. Dieses Gerät 14 ist unmittelbar in das Steuer- oder Regelmittel 9 einsteckbar, womit eine direkte Programmierung des Mittels 9 vorgenommen werden kann. Das Handprogrammiergerät 14

kann nach der Programmierung wieder entfernt wercfen und für weitere Programmierarbeiten an anderen Elementen eingesetzt werden.

Angemerkt sei, daß die Elemente, bestehend aus Steuer- oder Regelmittel 9 und Ventilmittel 8, sowohl - wie erfindungsgemäß primär vorgesehen ohne Schaltschrank nur über die Verbindungsleitung 12 zur Maschinensteuerung 10 betrieben werden können, als auch - was insbesondere bei der Verwendung von mehreren Elementen Vorteile bietet - über einen zwischen Element und Maschinensteuerung 10 angeordneten (nicht dargestellten) Schaltschrank, in dem dann zentral, wie im Stand der Technik, die Steuerung über mehrere Elemente vorgenommen wird.

Grundsätzlich ist die Anzahl der zum Einsatz kommenden Elemente (Steuer- oder Regelmittel 9 und Ventilmittel 8) beliebig; dargestellt ist der Fall zweier Elemente 8, 9. Im Regelfall wird - dann arbeitet die erfindungsgemäße Lösung besonders effizient - nur ein Element notwendig sein.

Es ist jedoch zu erwähnen, daß der Verbindungsaufwand (über die Verbindungsleitungen 12) zwischen Maschinensteuerung 10 und Elementen 8, 9 mit zunehmender Zahl an Elementen größer wird. Deshalb eignet sich die beschriebene Bauweise in erster Linie fur eine oder zwei getrennte Gaseinspritzungen.

BezugszekAenüste:

1,2	Formwerkzeug
3	Formteil
4	Kunststoffplastiflziereinheit
5	Kunststoffeinspritzdüse
6	Fluideinspritzdüsen
7	Fluidversorgungseinheit
8	Ventilmittel
9	Steuer- oder Regelmittel
10	Maschinensteuerung
11	Verbindungsleitung
12	Verbindungsleitung
13	Gehäuse
14	Handprogrammiergerät
15	Verbindungsleitung

Claims

• · Schutzansprüche:

1. Spritzgießmaschine zum Herstellen von Kunststoffgegenständen mit Hohlstellen, die aufweist:

- ein Formwerkzeug (1,2) mit einer Kavität, in das eine für Hie Formung eines Formteils (3) ausreichende Menge Kunststoffschmelze entlang eines Schimelzefließweges eingespritzt wird, wobei sich der Schmelzefließweg von einer Kunststoffplastifiziereinheit (4) durch eine Kunststoffeinspritzdüse (5) bis ins Formwerkzeug (1,2) erstreckt;

- eine oder mehrere Fluideinspritzdüsen (6), mit der bzw. denen Druckfluid, insbesondere Druckgas, in die KunststofFschmelze eingegeben wird, um die ins Formwerkzeug (1, 2) eingebrachte Schmelze in der Kavität zu verteilen und an die Wandungen des Formwerkzeugs (1, 2) anzupressen;

- mindestens eine Fluidversorgungseinheit (7), die das Druckfluid, das in die Kavität einzuspritzen ist, bereitstellt;

- Ventilmittel (8), die zwischen der Fluidversorgungseinheit (7) und der oder den Fluideinspritzdüsen (6) angeordnet und mit diesen verbunden sind und mit denen der Druck und/oder das Volumen des in die Kavität einzugebenden Fluids beeinflußt werden kann;

- Steuer- oder Regelmittel (9), die auf die Ventilmittel (8) einwirken und den Druck lond/oder das Volumen des in die Kavität einzugebenden Fluids vorgeben; und

- eine Maschinensteuerung (10), die den Spritzgießprozeß steuert und/oder regelt und in der die erforderlichen Betriebsparameter für den Spritzgießprozeß gespeichert sind;

dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuer- oder Regelmittel (9) zusammen mit* den Ventilmitteln (8) als separate,, mobile Einheit bzw. Einheiten ausgebildet ist bzw. sind, die über mindestens eine lösbare Verbindungsleitung (11) mit der oder den Fluideinspritzdüsen (6) und über eine lösbare Verbindungsleitung (12) mit der Maschinensteuerung (10) verbunden ist bzw. sind.

2. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Regelmittel (9) und die Ventilmittel (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind.

3. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuer- oder Regelmittel (9) so ausgebildet ist, daß es die Ventilmittel (8) fur nur eine Fluideinspritzdüse (6) beeinflußt.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuer- oder Regelmittel (9) so ausgebildet ist, daß es die Ventümittel (8) für mehrere Fluideinspritzdüsen (6) beeinflußt.

5. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (8) so ausgelegt sind, daß auch eine Abfuhr von Fluid aus der Kavität des Formwerkzeugs (1, 2) nach weitgehendem Abschluß des Spritzgießens des Formteils (3) zum Zwecke der Rückgewinnung des Fluids möglich ist, wobei die Steueroder Regelmittel (9) die Ventilmittel (8) entsprechend beeinflussen.

6. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche"! bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Steuer- oder Regelmittel (9) zwecks Programmierung mit einem Handprogrammiergerät (14) mit einer lösbaren Verbindungsleitung (15) verbindbar ausgeführt ist.

7. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Steuer- oder Regelmittel (9) zwecks Datentransfer mit einem Datenspeichermittel mit einer lösbaren Verbindungsleitung verbindbar ausgeführt ist.

8. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regelmittel (9) so ausgebildet sind, daß sie mit externen Datenspeichermitteln lösbar verbindbar sind, um Steuer- und Regeldaten von den Steuer- und Regelmitteln (9) zu den Datenspeichermitteln zu übertragen.