DE3633924C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschickung einer
Spritzgießmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
Durch die US-PS 43 86 902 ist eine Beschickungsvorrichtung
für Spritzgießmaschinen mit einer Aufnahme für Materialbehälter
bekannt, die mit dem zu verarbeitenden Kunststoffmaterial
gefüllt sind. Die Zuführung zur Beschickungsvorrichtung
erfolgt mit Hilfe eines Greifers, der den Behälter auf einem
außerhalb der Spritzgießmaschine befindlichen Lagerplatz mit
Dornen ergreift. Beim Ergreifen des Behälters wird dessen
Wandung von den Dornen durchstochen. Die dabei entstehenden
Öffnungen dienen gleichzeitig dem späteren Entleeren des
Behälters, das durch Zusammenpressen der Behälterhülle mit
Hilfe des Kolbens einer Zylindereinheit erfolgt.
Diese bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß der Behälter
sowohl beim Öffnen als auch beim Entleeren zerstört wird. Die
zerstörte Behälterhülle muß entsorgt werden, da eine Wiederverwendung
der Behälterhülle nicht mehr möglich ist. Es
besteht auch die Gefahr, daß Teile der zerstörten Behälterhülle,
die aus dünnem Metallblech oder Kunststoffmaterial
besteht, in die zu verarbeitende Masse gelangen und damit den
Arbeitsablauf behindern oder fehlerhafte Spritzgußteile verursachen.
Außerdem bleibt beim Zusammenpressen des Behälters
ein Teil der zu verarbeitenden Masse in den Preßfalten der
Behälterhülle haften, so daß nicht unerhebliche Materialverluste
entstehen können. Problematisch ist auch die Entsorgung
der mit Kunststoffmasse verschmierten Behälterhülle. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die in die Kunststoffmasse
eindringenden Dorne eine Verschmutzung der zu
verarbeitenden Masse erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickvorrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein
zerstörungsfreies Öffnen und Schließen der Materialbehälter
möglich ist und diese einer Wiederverwendung zugeführt
werden können.
Diese Aufgabe wird durch die in den
Patentansprüchen 1 und 4 genannten Merkmale
gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gestatten eine besonders
umweltfreundliche und vorteilhafte Beschickung der Spritzgießmaschine
ohne Beeinträchtigung der zu verarbeitenden
Kunststoffmasse durch äußere Einflüsse. Dabei ist eine vollständige
Entleerung und Wiederverwendung der Behälter gewährleistet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Beschickungsvor
richtung der Spritzgießmaschine, teilweise
im Schnitt,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Beschickungsvor
richtung gemäß der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Entdeckelungsvor
richtung der Beschickungsvorrichtung nach
Fig. 1 mit geschlossenem Materialbehälter
und
Fig. 4 die Entdeckelungsvorrichtung nach Fig. 3
mit geöffnetem Materialbehälter.
Ein Beschickungszylinder 1 einer nicht näher dargestell
ten Spritzgießmaschine ist mit dem Maschinengestell 2
über eine Seitenplatte 3 fest verbunden. Am Ausgangs
flansch 4 des Beschickungszylinders 1 ist ein Umlenk
schacht 5 befestigt, durch den die zu verarbeitende Po
lyestermasse in das Plastifizieraggregat 6 der Spritz
gießmaschine eingeleitet wird. Im Beschickungszylinder 1
ist ein Stopfkolben 7 geführt, der sich in seiner Aus
gangsstellung nach Fig. 1 außerhalb des Beschickungszy
linders 1 befindet. Der Antrieb des Stopfkolbens 7 er
folgt über eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 8.
Parallel zur Seitenplatte 3 ist eine zweite Seitenplatte
9 angeordnet, die ebenfalls fest mit dem Maschinenge
stell 2 verbunden ist und eine Durchgangsbohrung 10 für
den Stopfkolben 7 aufweist. Der Abstand zwischen den
beiden Seitenplatten 3 und 9 entspricht der Länge eines
zylindrischen Materialbehälters 11, der sich, wie in
Fig. 1 dargestellt, in seiner Entleerstellung koaxial
zum Beschickungszylinder 1 und Stopfkolben 7 zwischen
den Seitenplatten 3 und 9 befindet. Der Materialbehäl
ter 11 weist einen zylindrischen Innenraum 12 auf, des
sen Durchmesser dem Innendurchmesser des Beschickungs
zylinders 1 entspricht.
Der Materialbehälter 11 wird durch eine Halterung 13
eines Schwenkrahmens 14 in der Entleerstellung gehalten.
Der Schwenkrahmen 14 ist zweiarmig ausgebildet und um
eine parallel zur Längsachse des Beschickungszylinders 1
liegende Achse 15 schwenkbar in den Seitenplatten 3 und
9 gelagert. Jeder der um 180° zueinander versetzten Arme
16 des Schwenkrahmens 14 trägt an seinem Ende die Hal
terung 13, die den Materialbehälter 11 in einem Winkel
bereich von ca. 300° lose umgreift. Der Antrieb des
Schwenkrahmens 14 erfolgt von einer Zahnstange 17, die
mit einem Zahnrad 18 der Welle 19 des Schwenkrahmens 14
im Eingriff steht. Der Schwenkbereich des Schwenkrahmens
14 beträgt jeweils 180° von einer Aufnahmestellung in die
Entleerstellung und umgekehrt.
Dem Schwenkrahmen 14 ist in der Aufnahmestellung ein
Transportschlitten 20 zugeordnet, der mit Hilfe einer
Kolben-Zylinder-Einheit 21 parallel zur Achse 15 des
Schwenkrahmens 14 verfahrbar ist. Im Transportschlitten
20 sind zwei Halter 22 parallel zur Bewegungsrichtung des
Transportschlittens 20 verschiebbar gelagert (Fig. 3).
Jeder Halter 22 ist mit dem Ende einer Kolbenstange 23
einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 24, die
am Transportschlitten 20 befestigt ist, verbunden. Die
Kolbenstangen 23 sind in Lagern 25 des Transportschlit
tens 20 axial verschiebbar und unverdrehbar gelagert. Das
freie Ende jedes Halters 22 ist über eine Platte 26 mit
einer kreisförmigen Haltescheibe 27 fest verbunden.
Zwischen den beiden Haltescheiben 27 wird der Material
behälter 11 aufgenommen, der durch je einen stirnseitigen,
kreisrunden Verschlußdeckel 28 luftdicht verschlossen ist.
Jeder Verschlußdeckel 28 weist an seiner Außenseite eine
zylindrische Vertiefung 29 auf, in welche die Halteschei
ben 27 eingreifen. Die Haltescheiben 27 sind mit einer
Saugvorrichtung 30 ausgerüstet, die an der Außenseite der
Haltescheiben 27 montiert ist. Der Saugluftstrom wird
über eine Leitung 31 der Saugvorrichtung zugeführt und
wirkt über einen Kanal 32 in der Haltescheibe 27 auf den
Verschlußdeckel 28, der dadurch an die Innenseite der
Haltescheiben 27 angepaßt wird. Die Halter 22 mit den
Haltescheiben 27 und der Kolben-Zylinder-Einheit 24 bil
den eine automatische Entdeckelungsvorrichtung 33, mit
der die Verschlußdeckel 28 durch Auseinanderfahren der
Halter 22 vom Materialbehälter 11 abgenommen und durch
Zusammenfahren der Halter 22 in die Stirnseiten des Ma
terialbehälters 11 eingesetzt werden.
Der Transportschlitten 20 weist an seiner Ober- und Un
terseite Laufrollen 34 auf, die auf Schienen 35 geführt
sind (Fig. 1 u. 2). Die Schienen 35 verlaufen parallel
zur Achse 15 des Schwenkrahmens 14 und erstrecken sich
über die Seitenplatte 9 hinaus bis zu einer Hubvorrich
tung 36 für die Materialbehälter 11. Die Schienen 35
sind mit Laschen 37 an den Seitenplatten 3 und 9 be
festigt. Die doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einheit
21, mit welcher der Transportschlitten 20 über die Hub
vorrichtung 36 gefahren werden kann, ist an die Rück
seite des Transportschlittens 20 angeschraubt. Das
freie Ende der Kolbenstange 38 ist an einem an der Sei
tenplatte 3 angeschraubten Winkelrahmen 39 befestigt
und stützt sich gegen diesen ab. Für den Durchtritt der
Haltescheiben 27 und der Halter 22 beim Verfahren des
Transportschlittens 20 weisen die Seitenwände 3 und 9
Öffnungen 40 auf.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist wie folgt:
Mit Hilfe der Hubvorrichtung 36 wird ein gefüllter und
durch die Verschlußdeckel 28 luftdicht verschlossener
Materialbehälter 11 zwischen die auseinandergefahrenen
Haltescheiben 27 des Transportschlittens 20, der sich
über der Hubvorrichtung 36 befindet, angehoben. Durch
Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 24 greifen die
Haltescheiben 27 in die Vertiefungen 29 der Verschluß
deckel 28 ein und halten den Materialbehälter 11 fest.
Dann wird der Transportschlitten 20 mit dem Materialbe
hälter 11 durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 21
in die Halterung 13 des Schwenkrahmens 14 eingefahren und
in der Aufnahmestellung positioniert (Fig. 3). Die Saug
vorrichtung 30 wird eingeschaltet, so daß die Verschluß
deckel 28 durch den Saugluftstrom an die Innenseite der
Haltescheiben 27 angepreßt werden. Durch Betätigung der
Kolben-Zylinder-Einheit 24 werden die Halter 22 mit den
Haltescheiben 27 auseinandergefahren und die Verschluß
deckel 28 vom Materialbehälter 11 abgezogen. Dabei ist die
Länge des Ausziehhubes gleich der Eintauchtiefe des Ver
schlußdeckels 28 in den Innenraum 12 des Materialbehäl
ters 11. Die auf den Haltescheiben 27 sitzenden Ver
schlußdeckel 28 werden dadurch in eine Position gemäß
Fig. 4 gebracht, bei der ihre Innenflächen in der glei
chen Vertikalachse liegen wie die Innenflächen der Sei
tenwände 3 und 9. Der Verschlußdeckel 28 bildet somit zu
sammen mit der Seitenwand 3 bzw. 9 eine geschlossene In
nenfläche, an der die Stirnseite des offenen Materialbe
hälters 11 während seines Transports von der Aufnahme
stellung in die Entleerstellung entlang gleitet.
Durch Einschalten des Zahnstangen-Antriebes 17, 18 wird
der Schwenkrahmen 14 zusammen mit dem gefüllten, ent
deckelten Materialbehälter 11 um die Achse 15 um 180° in
die Entleerstellung geschwenkt (Fig. 1). In dieser Stel
lung befindet sich der Materialbehälter 11 in einer ko
axialen Lage mit dem Beschickungszylinder 1 und dem
Stopfkolben 7. Durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Ein
heit 8 fährt der Stopfkolben 7 durch die Öffnung 10 der
Seitenplatte 9 in den Innenraum 12 des Materialbehälters
11 ein und schiebt die Masse in den sich anschließenden
Beschickungszylinder 1. Der Stopfkolben 7 durchfährt den
Materialbehälter 11 und taucht in den Beschickungszylinder
1 ein, um die Masse in den Plastifizierzylinder 6 zu
drücken. Nach Beendigung des Füllvorganges wird der Stopf
kolben 7 wieder in seine Ausgangsstellung nach Fig. 1
zurückgefahren und der Schwenkrahmen 14 mit dem leeren
Materialbehälter 11 wieder in die Aufnahmestellung um
180° zurückgeschwenkt.
Gleichzeitig mit dem Schwenken des vollen Materialbehäl
ters 11 in die Entleerstellung wurde der vorhergehende,
entleerte Materialbehälter 11 vom zweiten Arm 16 des
Schwenkrahmens 14 in die Aufnahmestellung geschwenkt. Die
auf den Haltescheiben 27 sitzenden Verschlußdeckel 28 des
vollen Materialbehälters 11, der sich jetzt in der Ent
leerstellung befindet, werden zum Verschließen des leeren
Materialbehälters 11 verwendet. Hierzu wird die Kolben-
Zylinder-Einheit 24 betätigt und die Verschlußdeckel 28
durch Zusammenfahren der Halter 22 in die offenen Stirn
seiten des leeren Materialbehälters 11 eingepreßt. Durch
Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 21 wird der Trans
portschlitten 20 zusammen mit dem leeren, verschlossenen
Materialbehälter 11 aus der Halterung 13 des Schwenkrah
mens 14 herausgefahren und über der Hubvorrichtung 36
positioniert. Die Halter 22 mit den Haltescheiben 27
werden durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 24
auseinandergefahren und der Materialbehälter 11 freige
geben. Durch einen nicht dargestellten Ausstoßer der Hub
vorrichtung 36 wird der leere Materialbehälter 11 ausge
worfen und ein neuer, gefüllter und verschlossener Ma
terialbehälter 11 von einem Förderband der Hubvorrich
tung 36 zugeführt. Der weitere Arbeitsablauf, d. h., Po
sitionierung des Materialbehälters 11 mit Hilfe der Hub
vorrichtung 36 zwischen den Haltescheiben 27, Überführung
in die Aufnahmestellung, Entdeckeln und Schwenken in die
Entleerstellung, erfolgt wie bereits beschrieben.
Claims (19)
1. Verfahren zur Beschickung einer Spritzgießmaschine, bei der
die zu verarbeitende Kunststoffmasse in Materialbehältern
zugeführt wird, die Materialbehälter automatisch
geöffnet und in einen Beschickungszylinder entleert werden,
und wobei die Materialbehälter im luftdicht
verschlossenen Zustand in die Zuführeinrichtung zur eigentlichen
Beschickvorrichtung eingebracht und dort unmittelbar
vor der Entleerung in den Beschickzylinder geöffnet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbehälter (11) zerstörungsfrei
geöffnet und anschließend ebenfalls zerstörungsfrei
entleert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Materialbehälter (11) nach dem Entleeren innerhalb der Beschickvorrichtung
automatisch verschlossen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das oder die Verschlußteile, die vom gefüllten Materialbehälter
(11) abgenommen wurden, zum Verschließen des vorhergehenden
Materialbehälters (11) nach seiner Entleerung
verwendet werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beschickungszylinder
(1) eine Entdeckelungsvorrichtung (33) zum automatischen
Öffnen und/oder Verschließen der Materialbehälter
(11) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
hohlzylindrische Innenraum (12) der Materialbehälter (11)
durch je einen stirnseitig angeordneten, abnehmbaren Verschlußdeckel
(28) luftdicht verschließbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Beschickungszylinder (1) eine Transportvorrichtung
zugeordnet ist, durch die der Materialbehälter (11) von
einer Aufnahmestellung in eine Entleerstellung und umgekehrt
bringbar ist, wobei die Entdeckelungsvorrichtung (33) der
Aufnahmestellung des Materialbehälters (11) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transportvorrichtung aus einem
Schwenkrahmen (14) mit einer Halterung (13) für den Materialbehälter
(11) besteht, der um eine parallel zur Längsachse
des Beschickungszylinders (1) liegende Achse (15) schwenkbar
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwenkrahmen (14) zweiarmig ausgebildet ist, wobei jeder
Arm (16) eine Halterung (13) für den Materialbehälter (11)
aufweist und der Schwenkrahmen (14) um 180° von der Aufnahmestellung
in die Entleerstellung und umgekehrt schwenkbar
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwenkrahmen (14) mehr als zwei mit gleichem Abstand am
Umfang verteilt angeordnete Halterungen (13) zur Aufnahme
der Materialbehälter (11) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schwenkrahmen (14) bzw. der Halterung
(13) für den Materialbehälter (11) in der Aufnahmestellung
ein Transportschlitten (20) zugeordnet ist, durch den der
Materialbehälter (11) in die Halterung (13) einfahrbar und
aus der Halterung (13) ausfahrbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bewegungsrichtung des Transportschlittens (20) parallel zur
Bewegungsrichtung des Stopfkolbens (7) liegt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im Transportschlitten (20) parallel zu dessen Bewegungsrichtung
verschiebbare Halter
(22) angeordnet sind, die durch eine doppeltwirkende
Kolben-Zylinder-Einheit (24) miteinander verbunden sind und
den Materialbehälter (11) stirnseitig erfassen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entdeckelungsvorrichtung (33) durch
die beiden Halter (22) des Transportschlittens (20) gebildet
wird und daß jeder Halter (22) eine Saugvorrichtung (30)
aufweist, durch die der Verschlußdeckel (28) beim Einschalten
des Saugluftstromes am Halter (22) gehalten wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das Abnehmen der beiden Verschlußdeckel (28) durch Auseinanderfahren
der Halter (22) bzw. der Kolben-Zylinder-Einheit
(24) des Transportschlittens (20) erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Einsetzen der beiden Verschlußdeckel (28) durch Zusammenfahren
der Halter (22) bzw. der Kolben-Zylinder-Einheit (24)
des Transportschlittens ( 20) erfolgt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß am freien Ende der Halter (22) eine
zylindrische Haltescheibe (27) angeordnet ist, die in eine
entsprechende Vertiefung (29) an der Außenseite des Verschlußdeckels
(28) eingreift und daß die Saugvorrichtung
(30) an der Haltescheibe (27) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Materialbehälters (11) ohne
Verschlußdeckel (28) gleich dem Abstand zwischen den Seitenwänden
(3) und (9) ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausziehhub der Halter (22) bzw. der
Haltescheiben (27) beim Abziehen der Verschlußdeckel (28)
gleich groß ist wie die Eintauchtiefe des Verschlußdeckels
(28) in den Innenraum (12) des Materialbehälters (11).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Materialbehälter (11) in der Entleerstellung
eine koaxiale Lage zwischen Beschickzylinder (1)
und Stopfkolben (7) einnimmt, in der er einen Teil des
Beschickzylinders (1) bildet und zur Entleerung vom Stopfkolben
(7) durchsetzt wird.
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