DE68928109T2

DE68928109T2 - Sequentielle Spritzgiessmaschine

Info

Publication number: DE68928109T2
Application number: DE68928109T
Authority: DE
Inventors: Paul B Brown; Robert D Schad
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1989-01-28
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2009-01-29
Also published as: EP0326175B1; DE68921902T2; JPH0790574B2; EP0589489A2; ES2070863T3; EP0326175A2; DE68928109D1; EP0589489B1; EP0589489A3; DE68921902D1; EP0326175A3; ATE120398T1; JPH01308609A; ATE153904T1; US4981638A; ES2105047T3; CA1315507C

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sichauf Spritzgismaschinen gemäss Anspruch 1.
Die EP-A-0 214 482 offenbart eine Spritzgiessmaschine, welche eine Formstation zum Farmen von Gegenständen aufweist, sowie eine Entnahmeeinheit für geformte Teile. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Maschinen, welche die Fähigkeit haben, mit einer Vielzahl von Formen, welche in Serie angeordnet sind, zu arbeiten.
Die JP-A-63004923 offenbart eine Spritzgiessmaschine, welche wenigstens zwei Formstationen aufweist, wobei jede Formstation ein Paar von Platten aufweist, um die Formenhälften zu bewegen, sich in einer Richtung zu öffnen und zu schliessen, sowie eine Entnahmeeinheit für geformte Gegenstände. Die Maschine beinhaltet desweiteren: einen Maschinenrahmen, Teile, welche bewegbar an dem Rahmen befestigt sind, Mittel zum Bewegen der Teile vor und zurück relativ zu dem Rahmen und senkrecht zu der einen Richtung, Entnahmeköpfe für geformte Gegenstände, welche an den Teilen festgelegt sind, und Mittel zum Bewegen der Teile senkrecht zu der Maschine synchron mit dem Öffnungs- und Schliesszyklus der Formstationen, wobei der Entnahmekopf in wenigstens eine offene Form einfährt und in Übereinstimmung mit wenigstens einem geformten Gegenstand positioniert wird.
Im Gegensatz dazu bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Spritzgiessmaschine, welche eine Vielzahl an Formstationen mit einer Vielzahl an Maschinenteilen aufweist, welche in verschiedenen Kombinationen angeordnet sind, um eine Arbeits-Sequenz zu entwickeln, welche so kalkulierten ist, um die Zeit des Formzyklusses pro Teil wesentlich zu reduzieren, insbesondere wenn grosse Teile geförmt werden, wie beispielsweise grosse Behälter oder Teile einer Autokarossene.
Es ist ein vorrangiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, eine Spritzgiessmaschine vorzusehen, welche die Formeinheiten befähigt, unabhängig voneinander zu arbeiten und ohne weiteres von der Maschine getrennt zu werden.
Eine weiteres Merkmal dieser Erfindung ist die Einordnung einer Teileentnahmevorrichtung oder Roboters in eine Spritzgiessmaschine mit mehreren Stationen, welche geeignet ist, Teile zu entnehmen, welche in entgegengesetzter oder in gleiche Ausrichtung an jeder Station geformt werden.

Zusammenfassung der Erfindung:

Gemäss Anspruch 1 beinhaltet eine Spritzgiessmaschine, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung umfasst, in einer Kombination oder einer anderen, einen Hauptrahmen, feststehende und bewegbare Platten, um die Formenhälften zu tragen.
Desweiteren beinhaltet die Maschine Auswurfmittel und einen Teileentnehmer (Roboter), welcher in geradlinigen Koordinaten arbeitet, um sich von Formstation zu Formstation entlang einer ersten Achse zu bewegen, und um sich entlang einer zweiten Achse in eine offene Form hinein und heraus zu bewegen.
Das Produkt kann in derselben oder in der entgegengesetzten Orientierung mit einer geeigneten Modifikation des Teileentnehmers und dem Fliessweg des geschmolzenen Kunststoffes geformt werden.
In entgegengesetzter Orientierung trägt der Entnahmekopf zweifache "Abnahme"-Elemente, während das Produkt, welches in derselben Orientation geformt wird, mittels eines Entnahmekopfes mit einem einzigen Abnahmeelement ergriffen wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlicher durch die Untersuchung der nachfolgenden Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den anhängenden Zeichnungen gelesen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt eine Seite der Maschine mit der Entnahmeeinrichtung für geformte Teile oder Roboter in einer offenen Form, welche ein Teil entnimmt;
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Darstellung gemäss Fig. 1;
Fig. 3 zeigt, ähnlich Fig. 2, den Roboter in der gegenüberliegenden Forms tat ion;
Fig. 4 zeigt ein Diagramm der maschinellen Arbeitsabläufe, welches die Positionen der verschiedenen Maschinenteile Schritt für Schritt dem Herstellen der geformten Teile schaubildartig gegenüberstellt;
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer zusätzlichen Ausführungsform einer Maschine, welche eine doppelte Anordnung von ersten und zweiten Einspritzeinrichtungen und Robotern aufweist, welche vier Formstationen bedienen;
Fig. 6 zeigt ein Schaubild, welches die Arbeitsabläufe der Maschine gemäss Fig. 5 detailiert darstellt.

Detailierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:

Bezugnehmend auf die Figuren 1, 2 und 3 wird ein grundlegendes Ausführungsbeispiel der Spritzgiessmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung offenbart, welches Formstationen A und B aufweist, die wesentliche Elemente besitzen um einen ersten Schliessbereich 11, einen zweiten Klemmbereich 12, einen ersten Einspritzbereich 13 für geschmolzenen Kunststoff und einen zweiten Einspritzbereich 14 zu definieren. Die erste und/oder die zweite Einspritzeinheit kann von der Art einer sich hin- und herbewegenden Schnecke oder eines Kolbens sein.
Die Formen 16 und 17, häufig von unterschiedlicher Ausgestaltung, weisen Formenhälften 18 und 19 bzw. 21 und 22 auf.
Die Formenhälften 19 und 21 sind an einer zentralen, bewegbaren Platte 26 befestigt und die Hälften 18 und 22 sind an einer bewegbaren Platte 24 bzw. einer feststehenden Platte 27 befestigt.
Die Platten 23 und 27, welche an dem Maschinenrahmen 31 befestigt sind, halten Führungssäulen 28 und 29 in der üblichen und herkömmlichen Weise.
Die Platte 24 ist mit einem ersten Schliesskolben 32 verbunden und wird hin- und herbewegt, wobei sie an den Führungssäulen 28 und 29 gleitet.
Die zentrale Platte 26 ist auch beweglich an den Führungssäulen 28 und 29 befestigt und ist lösbar mit der bewegbaren Platte 24 und mit der feststehenden Platte 27 durch eine zweite Schliesseinheit 12 in der Art verbunden, welche detailierter nachfolgend beschrieben wird.
Typischerweise ist dem Einspritzbereich 13 ein plastifizierende Einspritzeinheit zugeordnet, welche als hin- und herbewegender Schneckenextruder bezeichnet wird.
Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen Details eines Ausführungsbeispieles der zweiten Schliesseinheit und des Aufbaues und der Arbeitsweise der Entnahmeeinheit oder des Roboters für die geformten Teile.
Bezugnehmend auf Fig. 1 arbeitet die Teile-Entnahmeeinheit automatisch in Zeitsequenz, in Roboterweise, und weist einen ersten Arm 44 auf, welcher sich unter der Steuerung einer Antriebs-Einheit 46 entlang der Längsachse (x-Achse) der Maschine, geführt von (nicht gezeigten) Schienen, hinund herbewegt. Die Antriebs-Einheit 46 wird von der feststehenden Platte 27 getragen.
Wenn der Teile-Entnahmekopf 48 mit einer offenen Form in Übereinstimmung ist, so, wie die offene Form in Station A in Fig. 1, wird ein zweiter Arm 49 durch ein geeignetes Antriebsmittel angetrieben, um den Kopf entlang einer zweiten Achse (z-Achse) vorzubewegen, um ihn dem fertigen Teil P zuzuordnen. Das Teil wird dann von Auswurfstiften 52 von dem Kern 51 abgestossen, in wohlbekannter Weise, und von dem Kopf aufgenommen.
Der Kopf 48 ist mit einer Vakuumquelle und einem Ventil ausgestattet, welches so arbeitet, um das Vakuum auf eine Seite des Kopfes zu richten, von dem das Teil P ergriffen und durch den Kopf von dem Kern weggenommen wird. Der Kopf wird automatisch zurückgezogen und das Teil P wird zu einem geeigneten Behälter (nicht dargestellt) freigegeben, um verpackt oder weiter bearbeitet zu werden, falls dies der Fall sein sollte.
Die Figuren 2 und 3 sind Draufsichten der Darstellung gemäss Fig. 1 und zeigen Details und die Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels des zweiten Schliessbereiches, welcher insgesamt durch die Bezugszahl 12 gekennzeichnet ist.
Paare von sich entgegengesetzt erstreckenden Armen 53 und 54, welche an der zentralen Platte 26 befestigt sind, sind mit Mulden 56 und 57 und Nockenflächen 58 und 59 versehen. In die Mulden greifen Nasen oder Klinken 61 und 62 ein, welche passende Nockenflächen 63 und 64 aufweisen. Die Klinken 61 und 62, welche sich in Zeitsequenz unter der Steuerung von Kolben-Zylinder-Einheiten 66 und 67 hin und her bewegen, sind an der bewegbaren Platte 24 bzw. an der feststehenden Platte 27 befestigt.
Sobald die Formhälften einer gegebenen Formstation sich ihrer Schliesslage annähern, bewegen sich die Klinken in die passenden Mulden und die passenden Nockenflächen greifen ineinander, um die Formhälften in einen engen Stirnflächen-Kontakt zu bringen, wobei die Formhälften während der Füllung des Hohlraumes und der nachfolgenden Kühlungsperiode unabhangig von der ersten Schliesseinheit abgedichtet gehalten werden, in einer Weise und gemäss einer Arbeitssequenz, wie sie in dem Zyklusdiagramm gemäss Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt den Teileentnahmekopf 48 in schwebender Stellung in der offenen Form in Station B, um sich von der Form zurückzuziehen, um das Teil P aus der Maschine zu befördern.
In dieser Position wurde das Vakuum im Kopf 48 von der rechten Seite des Kopfes auf die linke Seite des Kopfes umgeleitet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, um das Teileaufnehmen in Station B zu bewirken.
Detailiert bezugnehmend auf Fig. 4 ist ein Diagramm, welches einen typischen Formzyklus der Maschine gemäss den Figuren 1 - 3 zeigt, koordinatenmässig ausgelegt, wobei die y-Achse eine Aufstellung von sequentiellen Positionen der verschiedenen Maschinenkomponenten oder Teilen für die Stationen A und B darstellt, und die x-Achse eine Aufstellung des Herstellungfortganges des Teiles durch die Formschritte aufzeigt.
Das Schaubild wird in folgender Weise gelesen: Es wird in der oberen linken Ecke bei dem Punkt begonnen, welcher durch den Buchstaben 5 gekennzeichnet ist. Man "beginnt" den Formzyklus durch das Erkennen der kleinen Kreise, welche sich entlang der y-Achse erstrecken, welche anzeigen, dass die erste Schliesseinheit 11 offen ist, die Einspritzeinheit 13 zurückgezogen ist (zur rechten in Fig. 1), die Einspritzeinheit 13 beim Plastifizieren ist, die zweite Schliesseinheit 12 die Station A schliesst, die zweite Schliesseinheit 12 in Station B frei (offen) ist, die Auswurfstifte 52 in Station A eingezogen sind, die Auswurfstifte an Station B ausgefahren (beim Auswerfen) sind, der Roboter oder der Aufnahmekopf 48 entlang der x- Achse der Maschine zu Station B und entlang der z-Achse in die Form in Station B bewegt wurde.
Bezugnehmend auf den Punkt x in der unteren linken Ecke des Schaubildes gemäss Fig. 4 wird es deutlich, dass, wenn die verschiedenen Maschinenelemente sich in den Positionen befinden, welche gerade beim "Lesen" des Schaubild angezeigt werden, ein geformtes Teil in seiner Form in Station B gekühlt wird, und der Roboter oder der Aufnahmekopf 48 in der offenen Form in Station B positioniert ist.
Das Schaubild wird in der beschriebenen Weise zunehmend von links nach rechts gelesen, wobei die Maschine zwei Teile P hergestellt hat, wenn man am Ende E eines kompletten Zyklusses ankommt.
Fig. 5 zeigt eine Maschine mit doppelter Kapazität, in welcher es vier Formstationen A, B, C und D gibt, zwei sich gegenüberliegende erste Einspritzextruder 102 und 103 mit zwei zentralen Formplatten 104 und 106, wobei jede eine zweite Extrusionseinheit oder Presse 107 und 108 beinhaltet, in der Art und zu dem Zweck, welcher vorher beschrieben wurde, um die Formstationen D und C auf der linken Seite bzw. die Formstationen A und B auf der rechten Seite zu bedienen. Die Bezugszahlen 109 und 111 bezeichnen die Entnahmeeinheiten oder Roboter für die geformten Teile. Natürlich könnte jede Formstation, falls erforderlich, eine Vielzahl von Formen aufweisen.
Auch hier ist die Anordnung der ersten Einspritzeinheiten eine Frage der Designauswahl, welche auf der Begrenzung der Maschinengrösse und dem zur Verfügung stehenden Arbeitsraum basiert.
Die Maschinenausgestaltung gemäss Fig. 5 zeigt die Formen in Station A und D offen, während die Formen in Station B und C geschlossen sind.
Diese Ausgestaltung ist in der folgenden Weise entwickelt:
Angenommen die erste Schliesseinheit, welche durch den Kolben 32 angetrieben wird, hat alle bewegbaren Platten 24, 104, 25 und 106 nach rechts gegen die feststehende Platte 27 bewegt, wobei alle Formen in den Stationen A, B, C und D durch alle zweiten Schliesseinheit 12 - 12 verriegelt sind.
Auf ein geeignetes Signal von der Schliesssteuerung (Fig. 2) hin wird die zweite Schliesseinheit 12 in Station A freigegeben, während die zweiten Schliesseinheiten 12 in den Stationen B, C und D verriegelt bleiben.
Der Kolben 32 wird nach links bewegt. Dieses Vorkommnis öffnet die Form in Station A und die Klinke 117, welche an der bewegbaren Platte 25 festliegt, bewegt sich von der mit einer gestrichelten Linie gezeigten Position in die mit einer durchgehenden Linie gezeigten Position, um am Anschlag 118 anzuschlagen.
Der Kontakt zwischen der Klinke 117 und dem Anschlag 118 stoppt die bewegbare Platte 106 in der Position, welche in Fig. 5 dargestellt ist und blockiert die weitere Trennung der Formenhälften in Station A.
Beim Auftreten des oben genannten Anschlagens und in zeitlicher übereinstimmung wird die zweite Schliesseinheit in Station D entriegelt, so dass aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Kolbens 32 nach links die Form in Station D sich öffnet bis zur vollständigen Entwicklung des Formenlayouts gemass Fig. 5, d.h., die Formen in den Stationen A und D sind offen und die Formen in den Stationen B und C bleiben geschlossen und verriegelt.
Wenn erneut mit der geschlossenen Formanordnung in den Stationen A, B, C und D begonnen wird, werden die Formen in den Stationen B und C in ähnlicher Weise als Antwort auf die geeigneten Signale von der Schliesssteuereinheit geöffnet.
Fig. 6 zeigt einen Arbeitsablauf, welcher die sequentiellen Positionen der verschiedenen Maschinenteile darstellt, wenn die Einheit mit doppelter Kapazität gemäss Fig. 5 arbeitet, um vier geformte Teile in einem Zyklus herzustellen.

Claims

1. Spritzgiessmaschine mit wenigstens zwei Formstationen (A, B), wobei jede Formstation (A, B) ein Plattenpaar (24, 26 und 27) beinhaltet, um Formenhälften (18, 19, 21, 22) anzutreiben, damit diese sich in sequentieller Weise öffnen und schliessen, und einer Entnahmeelement (44 - 49, 109, 111) für den geformten Gegenstand, und mit

einem Maschinenrahmen (31)

einem ersten Teil (44), welches beweglich an dem Rahmen (31) befestigt ist,

Mittel zum Bewegen des ersten Teiles (44) vor und zurück relativ zu dem Rahmen (31) in Bezug auf wenigstens eine erste Achse,

einen zweiten Teil (49), welches bewegbar am ersten Teil (44) befestigt ist,

Mittel zum Bewegen des zweiten Teils (49) vor und zurück relativ zu dem ersten Teil (44) in Bezug auf wenigstens eine zweite Achse,

ein Entnahmekopf (48) für den geformten Gegenstand, welcher fest mit dem zweiten Teil (49) verbunden ist, und mit

Mittel zum Bewegen des ersten und zweiten Teils (44, 49) relativ zu der Maschine und relativ zueinander entlang der ersten und zweiten Achse und zum Positionieren des Enthahmekopfes (48) für den Gegenstand in Übereinstimmung mit dem Öffnungs- und Schliessungszylklus der Formstationen (A, B), welche unabhängig voneinander betrieben werden können, wobei der Entnahmekopf (48) in wenigstens eine offene Form (16, 17) einfährt und danach so positioniert ist, um in eine andere nachfolgend offene Formstation einzufahren und diese zu entladen.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, in welcher der Kopf (48) Abnahmeeinheiten aufweist, welche auf gegenüberliegenden Seite des Kopfes (48) angeordnet sind, wobei Gegenstände mit verschiedener Ausrichtung entfernt werden können.

3. Formmaschine nach Anspruch 1, in welcher der Kopf (48) mit einem einzigen Aufnahmemittel versehen ist, welches dazu geeignet ist, um Gegenstände aus einer Vielzahl von Stationen (A, B) und in der selbe Ausrichtung des Gegenstands zu entnehmen.

4. Formmaschine nach Anspruch 1, in welcher die erste Achse mit der Achse der Maschine übereinstimmt und die zweite Achse mit einem Weg übereinstimmt, welcher im wesentlichen quer zu der ersten Achse verläuft.

5. Formmaschine nach Anspruch 4, in welcher die Achse der Maschine eine Längsachse darstellt.