WO2014075883A1 - Wendemodul für eine spritzgiessmaschine - Google Patents

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WO2014075883A1
WO2014075883A1 PCT/EP2013/072201 EP2013072201W WO2014075883A1 WO 2014075883 A1 WO2014075883 A1 WO 2014075883A1 EP 2013072201 W EP2013072201 W EP 2013072201W WO 2014075883 A1 WO2014075883 A1 WO 2014075883A1
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axis
injection molding
turning module
mold
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Thomas Reinhardt
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KraussMaffei Technologies GmbH
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KraussMaffei Technologies GmbH
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1615The materials being injected at different moulding stations
    • B29C45/162The materials being injected at different moulding stations using means, e.g. mould parts, for transferring an injected part between moulding stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/1615The materials being injected at different moulding stations
    • B29C45/1628The materials being injected at different moulding stations using a mould carrier rotatable about an axis perpendicular to the opening and closing axis of the moulding stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/16Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C2045/1685Making multilayered or multicoloured articles mounting of the additional injection unit

Definitions

  • the present invention relates to a turning module for an injection molding machine according to the preamble of claim 1, an injection molding machine with a turning module according to claim 9 and a method for producing a molding according to the preamble of claim 16.
  • a turning module generally refers to the part of an injection molding machine by means of which different molding tools can be formed in a single injection molding machine.
  • An injection molding machine generally has a plurality of tool platens, on which one or more mold halves can be arranged.
  • On the turning module are in turn also a plurality of mold halves, which form molds together with the mold halves of the platens.
  • An injection molding machine with such a turning module is known from DE 101 38 087 A1.
  • the injection molding machine shown there has two tool platens, on each of which a mold half is arranged. Between the tool platens a so-called insert is arranged as a turning module.
  • This insert is rotatable about a vertical axis and has on two opposite sides in each case a mold half. Due to the rotatability of the insert, each of the mold halves disposed on the insert can be associated with each of the mold halves disposed on the platens.
  • a Sphtzg tellmaschine is known, in which the turning module is formed by a cube device.
  • the cube device has four mold halves, which are each arranged on a separate cube surface.
  • each of the mold halves on the cube means can be associated with each of the mold halves on the mold platens. If one of the disclosed injection molding machines is operated in the 2K mode, in which molded parts are produced from two components, then the first component can be injected simultaneously for one molded part, while the second component for a second molded part is injected to the first component, however In this way, only one molding is made at a time. In addition, the production of molded parts with more than two components is not possible.
  • an injection molding machine which has both a turning plate and a cube device.
  • a first plastic part is injected in a mold with a mold half on the insert, then the insert is rotated, whereby a mold is formed by a mold half on the insert and a mold half on the cube device.
  • the second plastic component is injected to the first plastic part.
  • production is limited to molded parts made of two plastic components, since preparation processes (cutting, venting, cleaning, etc.) take place in the respective cavity on the other surfaces of the cube device.
  • the turning module according to the invention has a changing device with at least two alternating surfaces.
  • an exchangeable surface is understood to mean a surface which can be assigned to one or more mold platens, which makes it possible to form molds.
  • the changing device is rotatable about at least a first axis of rotation, wherein this first axis of rotation is preferably arranged substantially vertically.
  • the turning module according to the invention is characterized in particular by the fact that a rotating device is arranged on at least one change surface, which is rotatable about a second axis of rotation.
  • the turning module according to the invention or parts of this module are thus rotatable about two axes in space.
  • the rotation of the changing device about the first axis of rotation can be used to spend a finished molded part in a Auswerfgna, whereby, for example, only a rotation of the changing device is necessary by 90 ° about the first axis of rotation.
  • two moldings can be made from two plastic components at the same time, wherein the two moldings can also be made of different two components.
  • first axis of rotation is preferably arranged substantially vertically
  • second axis of rotation is preferably horizontal.
  • the first and the second Rotational axes are preferably orthogonal to each other. In this way, a variety of possible arrangements of the mold halves is given.
  • At least one first mold half is arranged on at least one rotating device.
  • the mold halves are referred to in the invention, which are arranged on the turning module and can form a mold with second mold halves. If a plurality of first mold halves are present, they may however be designed differently among one another and in particular have differently configured cavities. The same applies accordingly to the group of second mold halves.
  • a molding tool is always formed when two molding tool halves are assigned to one another or facing each other. After the assignment, the mold is then in an open position and can be closed by moving the mold halves towards each other, thereby forming a total cavity.
  • the changing device is a reversing plate device or a cube device.
  • a cube device reduces the processing time in the production of a molded part, while a turning plate usually represents a favorable alternative.
  • unused mold halves - ie the mold halves which are not part of a mold at a particular time - are available for further process steps, such as for cleaning the cavities.
  • the changing device has three or more, and in particular four, alternating surfaces.
  • an arbitrarily large number is desirable because in this way always two empty and for injecting plastic available mold halves available are while away from the remaining mold halves, for example, the finished molding or remnants of the plastic components or cool the mold halves.
  • an arbitrarily high number of alternating surfaces with mold halves arranged correspondingly thereon can not be realized since, on the one hand, the module would become too large and, in addition, the manufacturing costs of the reversing module according to the invention would become too high.
  • a number of four alternating surfaces is thus particularly preferred.
  • a rotating device is arranged in each case on a plurality of the change surfaces, in particular on each of the change surfaces.
  • the injection molding machine according to the invention has an inventive turning module according to one of the above embodiments.
  • the injection molding machine further comprises a first tool clamping plate and a second tool clamping plate, wherein the interchangeable module is arranged between these two tool mounting plates.
  • At least one of the platens is movable, d. H. that this tool clamping plate can be moved in a closing direction to the other platen.
  • molds that are formed by mold halves on the turning module and mold halves on the mold clamping plates are closed.
  • At least one second mold half is preferably arranged on the first mold mounting plate and / or on the second mold mounting plate.
  • the use of the turning module according to the invention is readily possible in injection molding machines of a different type, such as, for example, an injection molding machine with a three-plate clamping unit.
  • the turning module is also moved by the movement of the moving tool clamping plate in the direction of the further tool clamping plate.
  • a separate drive device for the turning module is possible.
  • the turning module is additionally guided by means of a yoke, whereby a tilting of the turning module is prevented.
  • At least one change surface faces a tool clamping plate in a first position and faces away from this tool mounting plate in a second position.
  • a molding tool is formed in the first position by a first mold half and a second mold half.
  • the second position of an alternating surface can be, on the one hand, an ejection position, in which the molded part is removed from the mold half.
  • the second position may also be a position in which the change surface faces another mold half. In this case, a forming tool is again formed there as well.
  • the transfer of the change surfaces from one position to another position is effected by a rotation about the first axis of rotation.
  • the changing surface remains in the same position, it changes only the position of the mold half or mold halves, which are arranged on the rotating device.
  • a first mold half may be associated with at least a plurality of second mold halves by rotation of the rotator and / or rotation of the changer.
  • At least one second mold half can be associated with at least a plurality of first mold halves by rotation of the rotator and / or rotation of the changer.
  • the possibility of a simple variation of the molds is possible.
  • the number of components from which a molded part can be made determined. If, for example, a single first mold half can be assigned to four mold halves in succession, a mold part can be produced from four components, with the individual components being processed one after the other in the formed molds.
  • the method according to the invention for producing a molded part comprises a conventional injection molding process, in which at least one plastic component is introduced into a mold in the liquid state and solidified there, whereby the molded part is formed.
  • the molded part is moved at least once by means of a changing device about a first axis of rotation of the changing device, whereby the molded part is moved, for example, from a position in which two mold halves form a molding tool into a position in which the molded part can be removed from one of the mold halves, is moved.
  • the inventive method is characterized in particular by the fact that the molding is also at least once by means of a rotating device is moved about a second axis of rotation of the rotating device, wherein both movements are performed on a single turning module.
  • the term molded part is also the half-finished components referred to, for example, at certain times in a production of a multi-component molding, d. H. for example, as an intermediate of only one component, are present.
  • the two movements are performed about the first axis of rotation and the second axis of rotation on a single turning module according to the invention according to one of the above embodiments.
  • the first axis of rotation is orthogonal to the second axis of rotation.
  • the first axis of rotation is a vertical axis of rotation, ie a vertical axis, and more preferably the second axis of rotation is a horizontal axis of rotation.
  • This allows easy orientation and a simple transportation of the molded parts in space, which can also reduce the manufacturing cost.
  • the turning module according to the invention can be installed both as a fixed part of an injection molding machine and designed as a retrofit module.
  • the turning module according to the invention is arranged in an existing injection molding machine between two platens and also moved there by the movement of one of the platens. This makes it possible to produce simple molded parts from only one component and additionally by the retrofittable turning module Mokomponentige moldings with an injection molding machine.
  • the supply of the components to the cavities can be carried out according to the invention via the tool platens and / or the turning module. This increases the design freedom of the molded parts, since individual components can be injected both from one side and from the opposite side to an already semi-finished or semi-finished molded part.
  • Figure 1 an embodiment of an injection molding machine according to the invention
  • FIG. 2 shows a further embodiment of an injection molding machine according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of a first embodiment of the group of turning modules and tool clamping plates
  • Figure 4 shows schematically a second embodiment of the group of turning module and platens
  • Figure 5 schematically shows a third embodiment of the group of turning module and platens
  • FIG. 6 shows schematically a fourth embodiment of the group of turning module and tool clamping plates
  • Figure 7 schematically a fifth embodiment of the group of turning module and platens.
  • FIG. 1 shows an injection molding machine 10 according to the invention with a turning module 1 according to the invention.
  • the injection molding machine 10 has a two-plate closing unit with a fixed first platen 2 and a movable second platen 3.
  • the movable platen 3 can be moved by means of a first drive means 8, guided by columns 14, on the fixed platen 2. In this way, the closing unit and formed at this time molds are closed.
  • the turning module 1 is movable in this closing direction.
  • the turning module 1 is moved toward the fixed tool clamping plate 2 via a second drive device 13 during the closing movement of the closing unit.
  • the fixed platen 2, the turning module 1 and the movable platen 3 are in direct contact with each other, wherein a closing force is applied, which ensures a secure closing educated molding tools.
  • the turning module 1 has a changing device 4, which is rotatable about a first axis of rotation z.
  • the changing device 4 has two alternating surfaces 5, 6, which are arranged on opposite sides of the changing device 4.
  • the change surface 5 is in the Fig. 1, which thus represents a specific operating state of the injection molding machine 10, associated with the fixed platen 2.
  • the changing surface 6 is associated with the movable platen 3. Both on the tool platens 2, 3 and on the alternating surfaces 5, 6 mold halves (not shown) can be arranged, which then form when properly used by the assignment of an alternating surface 5, 6 to the first platen 2 and / or the second platen 3 molds , These are closed during the closing movement of the closing unit and thereby form cavities into which plastic material can subsequently be introduced.
  • the rotatability of the changing device 4 about the first axis of rotation z, which is a vertical axis, makes it possible, the change surfaces 5, 6 from the position shown in Fig. 1, in which the one change surface 5 of the fixed platen
  • a rotating device 9 is arranged on both alternating surfaces 5, 6, which is rotatable about a second axis of rotation y, which is orthogonal to the first axis of rotation z.
  • the second axis of rotation y is parallel to Closing direction of the closing unit. If, during normal use, a rotation of the changing device 4 takes place about the first axis of rotation z, then the second axis of rotation y also rotates accordingly.
  • the second axis of rotation y is both orthogonal to the first axis of rotation z and to the closing direction of the closing unit.
  • the changing device 4 of the embodiment of the injection molding machine 10 shown in FIG. 1 is designed as a reversing plate device.
  • the insert device and thus the entire turning module 1 is guided by means of a yoke 15, which results in that the turning module 1 does not tilt during a closing and / or opening movement and thus secure closure of the closing unit and of the forming tools is ensured.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the injection molding machine 10 according to the invention.
  • This injection molding machine 10 also has a turning module 1 with a changing device 4.
  • the changing device 4 is formed in this embodiment as a cube device.
  • the turning module 1 is guided only at the foot in this embodiment, but is also moved by a second drive means 13 in or against the closing direction of the closing unit.
  • the changing device 4 has two alternating surfaces 5, 6, on each of which a rotating device 9 is arranged.
  • the changing device 4 is rotatable about a vertical first axis of rotation z, while the rotary devices 9 are rotatable about a second rotational axis y orthogonal thereto.
  • FIGS. 3 to 7 describe various possibilities of arranging rotary devices 9 as well as mold halves on the turning module 1 or its alternating surfaces 5, 6, 7. These figures show in each case schematically and partially the assembly of turning module 1 and tool platens 2, 3. Other components of an injection molding machine have been omitted here. Mold halves, which are arranged on the turning module 1 are referred to in Figures 3 to 7 as the first mold halves and to distinguish them from each other with different reference numerals 1 1 -1, 1 1 -2, ... provided. The same applies to the mold halves, which are arranged on the tool platens 2, 3, which are referred to as second mold halves with reference numerals 12-1, 12-2, .... However, this does not necessarily mean that mold halves with different reference numbers differ from the structure.
  • the turning module 1 according to FIG. 3 has two alternating surfaces 5, 6, which are arranged on a changing device 4.
  • the changing device 4 is rotatable about a first axis of rotation z, whereby the alternating surfaces 5, 6 of the first platen 2 and the second platen 3 can be assigned alternately.
  • On the changing surface 5 a rotating device 9 is arranged.
  • On the second change surface 6 is a first mold half 1 1 -1.
  • On the second change surface 6 is a first mold half 1 1 -2, which is located directly on the turning module 1 and 9 without rotating device there.
  • two second mold halves 12-1 and 12-2 are arranged on the second platen 3.
  • a second mold half 12-3 is arranged.
  • a mold is formed by the first mold half 1 1 and the second mold half 12-1, and a second mold is formed by the first mold half 1 1 -2 and the second mold half 12-3.
  • the closing unit By closing the closing unit and thus moving the first platen 2 and the second platen 3 together these molds are closed, whereby a molding can be injected in the cavities formed therein.
  • the closing unit can be opened again, whereby the molds are opened.
  • the first mold half 1 1 -1 of the second mold half 12-2 be assigned, wherein the already molded molding remains in the first mold half 1 1 -1.
  • the cavity of the second mold half 12-2 is larger than the cavity of the second mold half 12-1, whereby a second component can be introduced into the additional volume in a subsequent partial process.
  • the now formed by the first mold half 1 1 -1 and the second mold half 12-2 forming mold with the entire closing unit is closed.
  • a further molded part can be injected during this time, when the first molded part has already been removed from one of the mold halves.
  • the turning module 1 has two alternating surfaces 5, 6, wherein a rotating device 9 is arranged on the alternating surface 5.
  • a rotating device 9 On the rotating device 9 is a first mold half 1 1 -1.
  • no rotating device 9 and no mold half On the changing surface 6 no rotating device 9 and no mold half is arranged.
  • two second mold halves 12-1, 12-2 On the first platen 2, two second mold halves 12-1, 12-2 are arranged.
  • On the second platen 3 is a second mold half 12-3. This embodiment makes it possible to produce a molded part with three components.
  • the closing unit When used as intended, the closing unit is closed in the position shown in Fig. 4, whereby in the mold, which is formed from the first mold half 1 1 -1 and the second mold half 12-1, molded a molding. Subsequently, the closing unit is at least partially opened and the rotating device 9 is rotated about the second axis of rotation y, whereby the first mold half 1 1 -1 of the second mold half 12-2 is assigned to the first platen 2. This second mold half 12-2 again has a larger cavity than the second mold half 12-1. By re-closing the closing unit, a mold is formed from the first mold half 1 1 -1 and the second mold half 12-2 closed, so that a second component can be molded onto the existing mold part.
  • the closing unit is opened again, whereby the mold is opened, wherein the now two-component molding remains again in the first mold half 1 1 -1.
  • the bill of exchange tion 4 about the first axis of rotation z and the rotary device 9 about the second axis of rotation y rotated by 180 °, whereby the first mold half 1 1 -1 of the second mold half 12-3 is assigned and forms a mold with this.
  • the second mold half 12-3 has a cavity that is larger than that of the second mold half 12-2 or that leaves at least one void when the now formed mold closes.
  • a third component can be injected, which is thus molded onto the two-component molding, whereby a molding of three components can be produced.
  • the changing device 4 can be rotated into an ejection position. Finally, the changing device can be moved back into the position shown in Fig. 4 and the manufacturing process can start again.
  • a further embodiment is shown, in which the turning module 1 has two alternating surfaces 5, 6, on each of which a rotating device 9 is arranged.
  • On each of the rotating devices 9 are two first mold halves, so a total of four mold halves 1 1 -1, 1 1 -2, 1 1 -3 and 1 1 -4 arranged.
  • On the first platen 2 are two second mold halves 12-1 and 12-2.
  • On the second platen 3 are also two second mold halves 12-3 and 12-4.
  • the first mold halves 1 1 -1, 1 1 -2, 1 1 -3 and 1 1 -4 are all identical.
  • the second mold halves 12-1 and 12-3 are also identical, as are the second mold halves 12-2 and 12-4.
  • the second mold halves 12-2 and 12-4 have a larger cavity than the second mold halves 12-1 and 12-3.
  • the closing unit and the formed molds are closed and it can be molded in the molds, which are formed from the mold halves 1 1 -1 and 12-1 and 1 1 -3 and 12-3, a molded part of a first component.
  • the closing unit is opened and the rotating means 9 are at the second Rotary axis y turned.
  • the closing unit is closed again, whereby in the mold, formed from the mold halves 1 1 -1 and 12-2 or 1 1 -3 and 12-4, a second component can be molded onto the previously molded molding.
  • the rotating means 9 can be rotated again, whereby in principle the initial position of Fig. 5 again sets, wherein additionally in the first mold halves 1 1 -2 and 1 1 -4 a one-component molded part is arranged.
  • the second component can be injection-molded onto this molded part, while at the same time a molding of one component is injected in the two other molding tools.
  • two two-component moldings can be injected simultaneously, whereby the production costs can be lowered and thus the efficiency of the injection molding machine can be increased.
  • the turning module 1 has on the change surface 5 a rotating device 9 on which two first mold halves 1 1 -1, 1 1 -2 are arranged.
  • the arranged on the change surface 6 mold halves are not shown here.
  • a second mold half 12-1 is arranged, which forms a mold with the first mold half 1 1 -1 in the position shown in Fig. 6.
  • After closing the closing unit a molded part can be injected from a component in this mold.
  • the rotary device 9 is rotated about the second axis of rotation y, whereby the first mold half 1 1 -2 of the second mold half 12-1 is assigned.
  • the first mold half 1 1 -2 has a larger cavity than the first mold half 1 1 -1, whereby during the subsequent closing of the closing unit a cavity remains, which can be filled by a second component, which is thus molded onto the first component.
  • This component may, for example, merely be a coating which can not be introduced into the cavity via an extrusion screw but via a simple hydraulic line. The supply of the coating material takes place via the turning module. 1
  • the changing device 4 can be rotated by 90 °, whereby the remaining in the first mold half 1 1 -2 -2 molded part is in a position in which it can be removed from the mold half.
  • the changing device 4 is formed from a cube device which has four alternating surfaces, three of which can be seen, namely the alternating surfaces 5, 6, 7.
  • a rotating device 9 On each of these alternating surfaces 5, 6, 7 is a rotating device 9 arranged with two first mold halves.
  • Fig. 7 are thus on the three alternating surfaces 5, 6, 7 a total of six first mold halves 1 1 -1, 1 1 -2, 1 1 -3, 1 1 -4, 1 1 -5, 1 1 -6 arranged.
  • two second mold halves are arranged in each case.
  • the rotating device 9, on which the first mold half 1 1 -1 is arranged rotated about the second axis of rotation y, so that subsequently with the aid of the second mold half 12-2, a second Component can be molded onto the molding.
  • the molded part remains in the first mold half 1 1 -1.
  • the changing device 4 is then moved or rotated about the first axis of rotation z. It is possible that the changing device 4 is first rotated by 90 °, wherein in the mold half 1 1 -3 another molding of two components is injected.
  • the changing device 4 can be rotated again by 90 °, whereby the first mold half 1 1 -1 of the second mold half 12-3 is assigned to the second platen 3. With this assignment, a third component can then be injected onto the molded part. After a subsequent opening of the closing unit and a rotation of the rotating device 9 with the first mold half 1 1 -1 can then be molded by means of the second mold half 12-4, a fourth component to the molding.
  • the manufacturing process described above relates only to a molded part. However, it is also possible that during the production of this molded part in the first mold half 1 1 -1 another molding in the first mold half 1 1 -2 is prepared, which also by a rotation of the rotator 9 about the second axis of rotation y each first one and then the other mold half can be assigned to one of the mold platens.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wendemodul für eine Spritzgießmaschine, eine Spritzgießmaschine mit einem Wendemodul sowie einem Verfahren zum Herstellen eines Formteils. Um die Produktionsprozesse von Spritzgießmaschinen zu verkürzen und Spritzgießmaschinen wirtschaftlicher zu machen wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass an einem Wendemodul eine Wechseleinrichtung um zumindest eine erste Drehachse drehbar ist, wobei auf zumindest einer Wechselfläche eine Dreheinrichtung angeordnet ist, die um eine zweite Drehachse drehbar ist.

Description

Wendemodul für eine Spritzgießmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wendemodul für eine Spritzgießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Spritzgießmaschine mit einem Wendemodul gemäß Anspruch 9 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
Unter einem Wendemodul ist im Allgemeinen der Teil einer Spritzgießmaschine zu verstehen, mittels dem in einer einzigen Spritzgießmaschine verschiedene Formwerkzeuge gebildet werden können. Eine Spritzgießmaschine weist in der Regel mehrere Werkzeugaufspannplatten auf, auf denen eine oder mehrere Formwerkzeughälften angeordnet sein können. Auf dem Wendemodul befinden sich wiederum ebenfalls mehrere Formwerkzeughälften, die gemeinsam mit den Formwerkzeughälften der Werkzeugaufspannplatten Formwerkzeuge bilden. Durch ein Wendemodul können nun verschiedene Formwerkzeughälften einer einzigen Formwerkzeughälfte auf einer der Werkzeugaufspannplatten zugeordnet werden, wodurch in ein und derselben Spritzgießmaschine verschiedene Formwerkzeuge gebildet werden können. Auf diese Weise ist beispielsweise die Herstellung eines Formteils aus zwei Komponenten möglich.
Eine Spritzgießmaschine mit einem solchen Wendemodul ist aus der DE 101 38 087 A1 bekannt. Die dort gezeigte Spritzgießmaschine weist zwei Werkzeugaufspannplatten auf, auf denen jeweils eine Formwerkzeughälfte angeordnet ist. Zwischen den Werkzeugaufspannplatten ist eine sogenannte Wendeplatte als Wendemodul angeordnet. Diese Wendeplatte ist um eine Hochachse drehbar und weist auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Formwerkzeughälfte auf. Durch die Drehbarkeit der Wendeplatte kann jede der Formwerkzeughälften, die auf der Wendeplatte angeordnet sind, jeder der Formwerkzeughälften, die auf den Werkzeugaufspannplatten angeordnet sind, zugeordnet werden. Aus dieser Druckschrift ist weiter eine Sphtzgießmaschine bekannt, bei der das Wendemodul durch eine Würfeleinrichtung gebildet wird. Die Würfeleinrichtung weist dabei vier Formwerk- zeughälften auf, die jeweils auf einer separaten Würfelfläche angeordnet sind. Mittels der Würfeleinrichtung kann jede der Formwerkzeughälften auf der Würfeleinrichtung jeder der Formwerkzeughälften auf den Werkzeugaufspannplatten zugeordnet werden. Wird eine der offenbarten Spritzgießmaschinen im 2K-Modus, bei dem Formteile aus zwei Komponenten hergestellt werden, betrieben, so kann zwar gleichzeitig bei einem Formteil die erste Komponente eingespritzt werden, während bei einem zweiten Formteil die zweite Komponente zu der ersten Komponente gespritzt wird, jedoch wird auf diese Weise immer nur ein Formteil gleichzeitig hergestellt. Zudem ist die Herstellung von Formteilen mit mehr als zwei Komponenten nicht möglich.
Aus der EP 1 810 81 1 A1 ist eine Spritzgießmaschine bekannt, die sowohl eine Wendeplatte als auch eine Würfeleinrichtung aufweist. Dabei wird ein erstes Kunststoffteil in einem Formwerkzeug mit einer Formwerkzeughälfte auf der Wendeplatte gespritzt, anschließend wird die Wendeplatte gedreht, wodurch ein Formwerkzeug durch eine Formwerkzeughälfte auf der Wendeplatte und eine Formwerkzeughälfte auf der Würfeleinrichtung gebildet wird. In diesem Formwerkzeug wird dann die zweite Kunststoffkomponente an das erste Kunststoffteil gespritzt. Auch bei dieser Spritzgießmaschine ist die Herstellung auf Formteile aus zwei Kunststoffkomponen- ten beschränkt, da auf den weiteren Flächen der Würfeleinrichtung Vorbereitungsprozesse (Eintrennen, Ablüften, Reinigen, etc.) in der jeweiligen Kavität stattfinden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Produktionsprozesse von Spritzgießmaschinen zu verkürzen und Spritzgießmaschinen wirtschaftlicher zu machen, wobei möglichst die Produktionsvariabilität nicht verringert und bevorzugt sogar gesteigert werden soll.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine einfache und wirtschaftliche Herstellung von Formteilen aus mehr als zwei Komponenten, insbesondere Kunststoffkomponenten, zu ermöglichen. Diese Aufgaben werden durch ein Wendemodul für eine Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 1 , durch eine Spritzgießmaschine mit einem Wendemodul gemäß Anspruch 9 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils mittels Spritzgießen gemäß Anspruch 16 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Wendemodul weist eine Wechseleinrichtung mit zumindest zwei Wechselflächen auf. Unter einer Wechselfläche wird in diesem Zusammenhang eine Fläche verstanden, die einer oder mehreren Werkzeugaufspannplatten zugeordnet werden kann, wodurch ein Bilden von Formwerkzeugen möglich wird. Die Wechseleinrichtung ist um zumindest eine erste Drehachse drehbar, wobei diese erste Drehachse vorzugsweise im Wesentlichen vertikal angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Wendemodul zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass auf zumindest einer Wechselfläche eine Dreheinrichtung angeordnet ist, die um eine zweite Drehachse drehbar ist.
Das erfindungsgemäße Wendemodul oder Teile dieses Moduls sind somit um zwei Achsen im Raum drehbar. Dies ermöglicht es, dass eine Herstellung eines Formteils aus zwei Komponenten auch ohne eine Zuordnung der Wechselflächen zu beiden Werkzeugaufspannplatten möglich ist. Die Drehung der Wechseleinrichtung um die erste Drehachse kann dabei dafür genutzt werden, ein fertig gestelltes Formteil in eine Auswerfstellung zu verbringen, wodurch beispielsweise lediglich eine Drehung der Wechseleinrichtung um 90° um die erste Drehachse notwendig ist. Auf diese Weise können gleichzeitig zwei Formteile aus jeweils zwei Kunststoffkomponenten hergestellt werden, wobei die zwei Formteile auch aus unterschiedlichen zwei Komponenten hergestellt werden können.
Während die erste Drehachse vorzugsweise im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, liegt die zweite Drehachse vorzugsweise horizontal. Die erste und die zweite Drehachse sind vorzugsweise orthogonal zueinander. Auf diese Weise ist eine Vielzahl von Anordnungsmöglichkeiten der Formwerkzeughälften gegeben.
Vorzugsweise ist auf zumindest einer Dreheinrichtung zumindest eine erste Formwerkzeughälfte angeordnet. Als erste Formwerkzeughälften werden im Rahmen der Erfindung die Formwerkzeughälften bezeichnet, die auf dem Wendemodul angeordnet sind und die mit zweiten Formwerkzeughälften ein Formwerkzeug bilden können. Sind mehrere erste Formwerkzeughälften vorhanden, so können diese jedoch untereinander unterschiedlich ausgebildet sein und insbesondere unterschiedlich ausgestaltete Kavitäten aufweisen. Gleiches gilt entsprechend für die Gruppe der zweiten Formwerkzeughälften. Ein Formwerkzeug wird im Rahmen der Erfindung immer dann gebildet, wenn zwei Formwerkzeughälften einander zugeordnet bzw. zugewandt werden. Nach der Zuordnung befindet sich das Formwerkzeug dann in einer offenen Stellung und kann geschlossen werden, indem die Formwerkzeughälften aufeinander zu bewegt werden, wodurch sie dann eine Ge- samtkavität ausbilden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Wechseleinrichtung eine Wendeplatteneinrichtung oder eine Würfeleinrichtung. Eine Würfeleinrichtung verringert insbesondere die Prozessdauer bei der Herstellung eines Formteils, während eine Wendeplatte in der Regel eine günstige Alternative darstellt. Bei einer Würfeleinrichtung stehen darüber hinaus nicht genutzte Formwerkzeughälften - also die Formwerkzeughälften, die zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht Bestandteil eines Formwerkzeugs sind - für weitere Verfahrensschritte, wie beispielsweise für ein Säubern der Kavitäten, zur Verfügung.
Damit eine mit dem erfindungsgemäßen Wendemodul ausgestattete Spritzgießmaschine noch wirtschaftlicher produzieren kann, ist bei vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wendemoduls vorgesehen, dass die Wechseleinrichtung drei oder mehr, und insbesondere vier, Wechselflächen aufweist. Prinzipiell ist eine beliebig große Zahl wünschenswert, da auf diese Weise immer zwei leere und zum Einspritzen von Kunststoff zur Verfügung stehende Formwerkzeughälften vorhan- den sind, während aus den restlichen Formwerkzeughalften beispielsweise das fertige Formteil oder Reste der Kunststoffkomponenten entfernt werden oder die Formwerkzeughalften abkühlen. Andererseits ist eine beliebig hohe Anzahl von Wechselflächen mit entsprechend darauf angeordneten Formwerkzeughälften nicht realisierbar, da einerseits das Modul zu groß würde und zudem die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Wendemoduls zu hoch würden. Eine Anzahl von vier Wechselflächen wird somit besonders bevorzugt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wendemoduls ist auf mehreren der Wechselflächen, insbesondere auf jeder der Wechselflächen, jeweils eine Dreheinrichtung angeordnet. Dadurch können mehrere oder sogar alle Wechselflächen mit den darauf angeordneten Formwerkzeughälften für die Herstellung eines aus mehreren Komponenten bestehenden Formteils verwendet werden. Auf diese Weise ist eine besonders wirtschaftliche Herstellung eines solchen Formteils möglich.
Die erfindungsgemäße Spritzgießmaschine weist ein erfindungsgemäßes Wendemodul gemäß einer der obigen Ausgestaltungen auf. Vorzugsweise weist die Spritzgießmaschine weiter eine erste Werkzeugaufspannplatte und eine zweite Werkzeugaufspannplatte auf, wobei das Wechselmodul zwischen diesen zwei Werkzeugaufspannplatten angeordnet ist. Zumindest eine der Werkzeugaufspannplatten ist beweglich, d. h. dass diese Werkzeugaufspannplatte in einer Schließrichtung auf die andere Werkzeugaufspannplatte zubewegt werden kann. Dabei werden Formwerkzeuge, die durch Formwerkzeughälften auf dem Wendemodul und Formwerkzeughälften auf den Werkzeugaufspannplatten gebildet werden, geschlossen. Bevorzugt ist dabei auf der ersten Werkzeugaufspannplatte und/oder auf der zweiten Werkzeugaufspannplatte zumindest eine zweite Formwerkzeughälfte angeordnet.
Grundsätzlich ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Wendemoduls jedoch ohne Weiteres auch in Spritzgießmaschinen anderer Bauart, wie beispielsweise einer Spritzgießmaschine mit einer Drei-Platten-Schließeinheit, möglich. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine wird das Wendemodul durch die Bewegung der beweglichen Werkzeugaufspannplatte ebenfalls in Richtung der weiteren Werkzeugaufspannplatte bewegt. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine separate Antriebseinrichtung für das Wendemodul möglich. Vorteilhafterweise wird das Wendemodul zusätzlich mittels eines Jochs geführt, wodurch ein Kippen des Wendemoduls verhindert wird.
Um einen reibungslosen Ablauf des Herstellungsprozesses eines Formteils zu ermöglichen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine zumindest eine Wechselfläche in einer ersten Stellung einer Werkzeugaufspannplatte zugewandt und in einer zweiten Stellung von dieser Werkzeugaufspannplatte abgewandt. Dadurch wird in der ersten Stellung durch eine erste Formwerkzeughälfte und eine zweite Formwerkzeughälfte ein Formwerkzeug gebildet.
Die zweite Stellung einer Wechselfläche kann zum einen eine Auswerfstellung sein, in der das Formteil aus der Formwerkzeughälfte entfernt wird. Die zweite Stellung kann jedoch auch eine Stellung sein, in der die Wechselfläche einer weiteren Formwerkzeughälfte zugewandt ist. In diesem Fall wird auch dort wiederum ein Formwerkzeug gebildet. Das Verbringen der Wechselflächen aus einer Stellung in eine andere Stellung erfolgt durch eine Drehung um die erste Drehachse. Bei einer Drehung um die zweite Drehachse bleibt die Wechselfläche in der gleichen Stellung, es verändert sich lediglich die Stellung der Formwerkzeughälfte oder Formwerkzeughälften, die auf der Dreheinrichtung angeordnet sind. Vorteilhafterweise kann dabei eine erste Formwerkzeughälfte durch eine Drehung der Dreheinrichtung und/oder eine Drehung der Wechseleinrichtung zumindest einer Mehrzahl von zweiten Formwerkzeughälften zugeordnet werden. Ebenso vorteilhaft kann zumindest eine zweite Formwerkzeughälfte durch eine Drehung der Dreheinrichtung und/oder eine Drehung der Wechseleinrichtung zumindest einer Mehrzahl von ersten Formwerkzeughälften zugeordnet werden. Dadurch ist die Möglichkeit einer einfachen Variierung der Formwerkzeuge möglich. Je nachdem, wie vielen Form- werkzeughalften der jeweils anderen Art eine erste oder zweite Formwerkzeughälf- te zugeordnet werden kann, bestimmt sich die Zahl der Komponenten, aus denen ein Formteil hergestellt werden kann. Kann beispielsweise eine einzige erste Formwerkzeughälfte vier zweiten Formwerkzeughälften nacheinander zugeordnet werden, so kann ein Formteil aus vier Komponenten hergestellt werden, wobei die einzelnen Komponenten nacheinander in den gebildeten Formwerkzeugen verarbeitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Formteils umfasst einen herkömmlichen Spritzgießprozess, bei dem zumindest eine Kunststoffkomponente in ein Formwerkzeug in flüssigem Zustand eingebracht und dort verfestigt wird, wodurch das Formteil gebildet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dabei das Formteil während der Durchführung des Verfahrens zumindest einmal mittels einer Wechseleinrichtung um eine erste Drehachse der Wechseleinrichtung bewegt, wodurch das Formteil beispielsweise aus einer Stellung, in der zwei Formwerkzeughälften ein Formwerkzeug bilden, in eine Stellung, in der das Formteil aus einer der Formwerkzeughälften entnommen werden kann, bewegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Formteil zudem zumindest einmal mittels einer Dreheinrichtung um eine zweite Drehachse der Dreheinrichtung bewegt wird, wobei beide Bewegungen an einem einzigen Wendemodul durchgeführt werden. Unter dem Begriff Formteil werden dabei auch die halbfertigen Bauteile bezeichnet, die beispielsweise zu bestimmten Zeitpunkten bei einer Herstellung eines mehrkomponentigen Formteils, d. h. beispielsweise als Zwischenprodukt aus nur einer Komponente, vorhanden sind. Vorzugsweise werden die beiden Bewegungen um die erste Drehachse und die zweite Drehachse an einem einzigen erfindungsgemäßen Wendemodul gemäß einer der obigen Ausführungen durchgeführt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erste Drehachse orthogonal zu der zweiten Drehachse. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung der Formteile, da beispielsweise zu einem Zeitpunkt gleichzeitig ein Formteil gespritzt und ein weiteres, in einem vorhergehenden Zyklus her- gestelltes Formteil, welches durch eine Drehung um eine der Drehachsen weg bewegt wurde, aus einer Formwerkzeughälfte entnommen werden kann.
Bevorzugt ist die erste Drehachse eine vertikale Drehachse, also eine Hochachse, und weiter bevorzugt ist die zweite Drehachse eine horizontale Drehachse. Dies ermöglicht eine leichte Orientierung und ein einfaches Verfrachten der Formteile im Raum, wodurch ebenfalls die Herstellungskosten vermindert werden können.
Das erfindungsgemäße Wendemodul kann sowohl als fester Bestandteil einer Spritzgießmaschine installiert als auch als Nachrüstmodul ausgebildet sein. Bei einer Ausbildung als Nachrüstmodul wird das erfindungsgemäße Wendemodul in eine bereits vorhandene Spritzgießmaschine zwischen zwei Werkzeugaufspannplatten angeordnet und auch dort durch die Bewegung einer der Werkzeugaufspannplatten mitbewegt. Dadurch ist es möglich, mit einer Spritzgießmaschine einfache Formteile aus nur einer Komponente und zusätzlich durch das nachrüstbare Wendemodul mehrkomponentige Formteile herzustellen.
Die Zuführung der Komponenten zu den Kavitäten kann erfindungsgemäß über die Werkzeugaufspannplatten und/oder über das Wendemodul erfolgen. Dies vergrößert die Gestaltungsfreiheit der Formteile, da einzelne Komponenten sowohl von der einen Seite als auch von der gegenüberliegenden Seite an ein bereits halbfertiges oder teilfertiges Formteilgespritzt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand von sieben Figuren dargestellt und beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:
Figur 1 : eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine;
Figur 2: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine; Figur 3: schematisch eine erste Ausführungsform der Gruppe aus Wendemo- dul und Werkzeugaufspannplatten;
Figur 4: schematisch eine zweite Ausführungsform der Gruppe aus Wendemodul und Werkzeugaufspannplatten;
Figur 5: schematisch eine dritte Ausführungsform der Gruppe aus Wendemodul und Werkzeugaufspannplatten;
Figur 6: schematisch eine vierte Ausführungsform der Gruppe aus Wendemodul und Werkzeugaufspannplatten;
Figur 7: schematisch eine fünfte Ausführungsform der Gruppe aus Wendemodul und Werkzeugaufspannplatten.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spritzgießmaschine 10 mit einem erfindungsgemäßen Wendemodul 1 . Die Spritzgießmaschine 10 weist eine Zwei- Platten-Schließeinheit mit einer festen ersten Werkzeugaufspannplatte 2 und einer beweglichen zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 auf. Die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 3 kann mittels einer ersten Antriebseinrichtung 8, geführt durch Säulen 14, auf die feste Werkzeugaufspannplatte 2 zubewegt werden. Auf diese Weise werden die Schließeinheit sowie zu diesem Zeitpunkt gebildete Formwerkzeuge geschlossen.
Das Wendemodul 1 ist in dieser Schließrichtung bewegbar. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgießmaschine 10 wird das Wendemodul 1 über eine zweite Antriebseinrichtung 13 bei der Schließbewegung der Schließeinheit auf die feste Werkzeugaufspannplatte 2 zubewegt. In geschlossenem Zustand liegen die feste Werkzeugaufspannplatte 2, das Wendemodul 1 und die bewegliche Werkzeugaufspannplatte 3 in direktem Kontakt aufeinander, wobei eine Schließkraft aufgebracht wird, die ein sicheres Verschließen gebildeter Formwerkzeuge sicherstellt. Das Wendemodul 1 weist eine Wechseleinrichtung 4 auf, welches drehbar um eine erste Drehachse z drehbar ist. Die Wechseleinrichtung 4 weist zwei Wechselflächen 5, 6 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Wechseleinrichtung 4 angeordnet sind. Die Wechselfläche 5 ist in der Fig. 1 , die somit einen bestimmten Betriebszustand der Spritzgießmaschine 10 darstellt, der festen Werkzeugaufspannplatte 2 zugeordnet. Die Wechselfläche 6 ist der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 3 zugeordnet. Sowohl auf den Werkzeugaufspannplatten 2, 3 sowie auf den Wechselflächen 5, 6 können Formwerkzeughälften (nicht dargestellt) angeordnet werden, die dann bei bestimmungsgemäßem Gebrauch durch die Zuordnung einer Wechselfläche 5, 6 zu der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 und/oder der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 Formwerkzeuge bilden. Diese werden bei der Schließbewegung der Schließeinheit geschlossen und bilden dabei Kavitäten aus, in die anschließend Kunststoffmaterial eingebracht werden kann.
Die Drehbarkeit der Wechseleinrichtung 4 um die erste Drehachse z, die eine Hochachse ist, ermöglicht es, die Wechselflächen 5, 6 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung, bei der die eine Wechselfläche 5 der festen Werkzeugaufspannplatte
2 und die zweite Wechselfläche 6 der beweglichen Werkzeugaufspannplatte 3 zugeordnet ist, wegzubewegen. So ist es durch eine Drehung der Wechseleinrichtung 4 um 180° möglich, die Wechselfläche 5 der beweglichen Werkzeugaufspannplatte
3 und die Wechselfläche 6 der festen Werkzeugaufspannplatte 2 zuzuordnen. Ebenso ist es möglich, durch eine Drehung ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Stellung um 90° die Wechselflächen 5, 6 keiner der Werkzeugaufspannplatten 2, 3 zuzuordnen, sondern die Wechselflächen 5, 6 in eine Stellung zu bewegen, in der beispielsweise gespritzte Teile, die sich in Formwerkzeughälften auf den Wechselflächen 5, 6 befinden, zu entnehmen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Spritzgießmaschine 10 ist auf beiden Wechselflächen 5, 6 jeweils eine Dreheinrichtung 9 angeordnet, die um eine zweite Drehachse y drehbar ist, die orthogonal zu der ersten Drehachse z liegt. In der Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist die zweite Drehachse y parallel zur Schließrichtung der Schließeinheit. Findet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch eine Drehung der Wechseleinrichtung 4 um die erste Drehachse z statt, so dreht sich dadurch entsprechend die zweite Drehachse y mit. In der Stellung, in der beispielsweise Formteile aus Formwerkzeughälften entnommen werden können, ist die zweite Drehachse y sowohl orthogonal zur ersten Drehachse z als auch zur Schließrichtung der Schließeinheit.
Durch die Dreheinrichtungen 9 ist es nunmehr möglich, einen Wechsel der Zuordnung von Formwerkzeughälften, die auf einer der Wechselflächen 5, 6 angeordnet sind, ohne oder in Kombination mit einer Drehung der Wechseleinrichtung 4 um die erste Drehachse z durchzuführen. Hierdurch wird beispielsweise die Möglichkeit eröffnet, auf einer Dreheinrichtung 9, beispielsweise auf der Dreheinrichtung 9, die auf der Wechselfläche 5 angeordnet ist, mehrere Formwerkzeughälften anzuordnen, die alleine durch eine Drehung der Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y wechselweise einer einzigen Formwerkzeughälfte auf der festen Werkzeugaufspannplatte 2 zuzuordnen. Die verschiedenen Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Anordnung von Formwerkzeughälften werden speziell in den Figuren 3 bis 7 dargestellt. Bereits aus Fig. 1 wird jedoch deutlich, dass durch die mehrfache Drehbarkeit des Wendemoduls 1 bzw. von Komponenten des Wendemoduls 1 beispielsweise die Herstellung eines zweikomponentigen Formteils deutlich vereinfacht wird, da gleichzeitig auf beiden Seiten des Wendemoduls 1 ein oder mehrere solcher Formteile hergestellt werden können. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit von Spritzgießmaschinen deutlich erhöht.
Die Wechseleinrichtung 4 der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Spritzgießmaschine 10 ist als Wendeplatteneinrichtung ausgebildet. Die Wendeplatteneinrichtung und damit das gesamte Wendemodul 1 wird mittels eines Jochs 15 geführt, was dazu führt, dass das Wendemodul 1 bei einer Schließ- und/oder Öffnungsbewegung nicht kippt und somit ein sicheres Verschließen der Schließeinheit und der Formwerkzeuge sichergestellt ist. In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritzgießma- schine 10 dargestellt. Auch diese Spritzgießmaschine 10 weist ein Wendemodul 1 mit einer Wechseleinrichtung 4 auf. Die Wechseleinrichtung 4 ist bei dieser Ausführungsform als Würfeleinrichtung ausgebildet. Das Wendemodul 1 ist bei dieser Ausführungsform nur am Fuße geführt, wird jedoch auch durch eine zweite Antriebseinrichtung 13 in oder entgegen der Schließrichtung der Schließeinheit bewegt.
Auch bei dieser Ausführungsform weist die Wechseleinrichtung 4 zwei Wechselflächen 5, 6 auf, auf der jeweils eine Dreheinrichtung 9 angeordnet ist. Die Wechseleinrichtung 4 ist um eine vertikale erste Drehachse z drehbar, während die Dreheinrichtungen 9 um eine hierzu orthogonale zweite Drehachse y drehbar sind.
In den Figuren 3 bis 7 werden verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Dreheinrichtungen 9 sowie von Formwerkzeughälften auf dem Wendemodul 1 oder dessen Wechselflächen 5, 6, 7 beschrieben. Diese Figuren zeigen dabei jeweils schematisch und ausschnittsweise die Baugruppe aus Wendemodul 1 und Werkzeugaufspannplatten 2, 3. Weitere Bestandteile einer Spritzgießmaschine wurden hier weggelassen. Formwerkzeughälften, die auf dem Wendemodul 1 angeordnet sind, werden in den Figuren 3 bis 7 als erste Formwerkzeughälften bezeichnet und zur Unterscheidung untereinander mit verschiedenen Bezugszeichen 1 1 -1 , 1 1 -2, ... versehen. Gleiches gilt für die Formwerkzeughälften, die auf den Werkzeugaufspannplatten 2, 3 angeordnet sind, die als zweite Formwerkzeughälften mit Bezugszeichen 12-1 , 12-2, ... bezeichnet werden. Dies bedeutet jedoch nicht zwingendermaßen, dass sich Formwerkzeughälften mit unterschiedlichen Bezugszeichen vom Aufbau unterscheiden.
Das Wendemodul 1 gemäß Fig. 3 weist zwei Wechselflächen 5, 6 auf, die auf einer Wechseleinrichtung 4 angeordnet sind. Die Wechseleinrichtung 4 ist um eine erste Drehachse z drehbar, wodurch die Wechselflächen 5, 6 der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 und der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 wechselweise zugeordnet werden können. Auf der Wechselfläche 5 ist eine Dreheinrichtung 9 angeordnet. Auf dieser Dreheinrichtung 9 befindet sich eine erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 . Auf der zweiten Wechselfläche 6 befindet sich eine erste Formwerkzeughälfte 1 1 -2, die direkt auf dem Wendemodul 1 und ohne Dreheinrichtung 9 dort angeordnet ist. Auf der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 sind zwei zweite Formwerkzeughälften 12-1 und 12-2 angeordnet. Auf der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 ist eine zweite Formwerkzeughälfte 12-3 angeordnet.
Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wird in der in Fig. 3 gezeigten Stellung durch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 und die zweite Formwerkzeughälfte 12-1 ein Formwerkzeug und durch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -2 und die zweite Formwerkzeughälfte 12-3 ein zweites Formwerkzeug gebildet. Durch ein Schließen der Schließeinheit und damit ein Aufeinanderzubewegen der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 und der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 werden diese Formwerkzeuge geschlossen, wodurch in den darin gebildeten Kavitäten ein Formteil gespritzt werden kann. Nachdem dieser Teilprozess abgeschlossen ist, kann die Schließeinheit wieder geöffnet werden, wodurch auch die Formwerkzeuge geöffnet werden.
Anschließend kann durch eine Drehung der Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2 zugeordnet werden, wobei das bereits gespritzte Formteil in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 verbleibt. Die Kavität der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2 ist größer als die Kavität der zweiten Formwerkzeughälfte 12-1 , wodurch in das zusätzliche Volumen in einem anschließenden Teilprozess eine zweite Komponente eingebracht werden kann. Hierzu wird das nunmehr durch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 und die zweite Formwerkzeughälfte 12-2 gebildete Formwerkzeug mit der gesamten Schließeinheit geschlossen. In den Formwerkzeughälften 1 1 -2 und 12-3 kann in dieser Zeit beispielsweise ein weiteres Formteil gespritzt werden, wenn das erste Formteil bereits aus einer der Formwerkzeughälften entnommen wurde.
Beispielsweise ist es jedoch auch möglich, dass durch die Größe des Formteils dieses Formwerkzeugs dieses Formteil länger auskühlen muss, so dass in dieser Zeit eine zweite Komponente in dem Formwerkzeug, gebildet aus den Formwerkzeughälften 1 1 -1 und 12-2, gespritzt werden kann. Anschließend, nachdem die Schließeinheit geöffnet wurde, kann mittels der Wechseleinrichtung 4 eine Drehung um die erste Drehachse z vorgenommen werden, wodurch die Formteile beispielsweise aus den ersten Formwerkzeughälften 1 1 -1 und 1 1 -2 entnommen werden können.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist das Wendemodul 1 zwei Wechselflächen 5, 6 auf, wobei auf der Wechselfläche 5 eine Dreheinrichtung 9 angeordnet ist. Auf der Dreheinrichtung 9 befindet sich eine erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 . Auf der Wechselfläche 6 ist keine Dreheinrichtung 9 und auch keine Formwerkzeughälfte angeordnet. Auf der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 sind zwei zweite Formwerkzeughälften 12-1 , 12-2 angeordnet. Auf der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 befindet sich eine zweite Formwerkzeughälfte 12-3. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Herstellung eines Formteils mit drei Komponenten.
Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wird die Schließeinheit in der in Fig. 4 dargestellten Stellung geschlossen, wodurch in dem Formwerkzeug, das aus der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 und der zweiten Formwerkzeughälfte 12-1 gebildet wird, ein Formteil gespritzt. Anschließend wird die Schließeinheit zumindest ein Stück weit geöffnet und die Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y gedreht, wodurch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2 auf der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 zugeordnet wird. Diese zweite Formwerkzeughälfte 12-2 weist erneut eine größere Kavität auf als die zweite Formwerkzeughälfte 12-1 . Durch ein erneutes Schließen der Schließeinheit wird ein Formwerkzeug gebildet aus der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 und der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2 geschlossen, so dass an das bestehende Formteil eine zweite Komponente angespritzt werden kann.
Anschließend wird die Schließeinheit erneut geöffnet, wodurch auch das Formwerkzeug geöffnet wird, wobei das nun zweikomponentige Formteil erneut in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 verbleibt. Anschließend wird die Wechseleinrich- tung 4 um die erste Drehachse z sowie die Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y um jeweils 180° gedreht, wodurch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 der zweiten Formwerkzeughälfte 12-3 zugeordnet wird und mit dieser ein Formwerkzeug bildet. Die zweite Formwerkzeughälfte 12-3 weist eine Kavität auf, die größer ist als die der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2, oder die zumindest einen Leerraum belässt, wenn sich das nunmehr gebildete Formwerkzeug schließt. In diesen Leerraum kann nun eine dritte Komponente eingespritzt werden, die somit an das zweikomponentige Formteil angespritzt wird, wodurch ein Formteil aus drei Komponenten hergestellt werden kann. Anschließend kann, nach einem Öffnen der Schließeinheit, die Wechseleinrichtung 4 in eine Auswerfposition gedreht werden. Schließlich kann die Wechseleinrichtung wieder in die in Fig. 4 gezeigte Stellung bewegt werden und der Herstellungsprozess kann erneut starten.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der das Wendemodul 1 zwei Wechselflächen 5, 6 aufweist, auf der jeweils eine Dreheinrichtung 9 angeordnet ist. Auf jeder der Dreheinrichtungen 9 sind zwei erste Formwerkzeughälften, also insgesamt vier Formwerkzeughälften 1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3 und 1 1 -4 angeordnet. Auf der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 befinden sich zwei zweite Formwerkzeughälften 12-1 und 12-2. Auf der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 befinden sich ebenfalls zwei zweite Formwerkzeughälften 12-3 und 12-4. Die ersten Formwerkzeughälften 1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3 und 1 1 -4 sind allesamt identisch. Die zweiten Formwerkzeughälften 12-1 und 12-3 sind ebenfalls identisch, genauso wie die zweiten Formwerkzeughälften 12-2 und 12-4. Die zweiten Formwerkzeughälften 12-2 und 12-4 weisen dabei eine größere Kavität auf als die zweiten Formwerkzeughälften 12-1 und 12-3.
Durch diese Ausführungsform ist eine besonders wirtschaftliche Herstellung von zweikomponentigen Formteilen möglich. Zunächst werden die Schließeinheit und die gebildeten Formwerkzeuge geschlossen und es kann in den Formwerkzeugen, die aus den Formwerkzeughälften 1 1 -1 und 12-1 sowie 1 1 -3 und 12-3 gebildet werden, ein Formteil aus einer ersten Komponente gespritzt werden. Anschließend wird die Schließeinheit geöffnet und die Dreheinrichtungen 9 werden um die zweite Drehachse y gedreht. Hiernach wird erneut die Schließeinheit geschlossen, wodurch in dem Formwerkzeug, gebildet aus den Formwerkzeughälften 1 1 -1 und 12-2 bzw. 1 1 -3 und 12-4, eine zweite Komponente an das zuvor gespritzte Formteil angespritzt werden kann. Gleichzeitig kann in den Formwerkzeugen, gebildet aus den Formwerkzeughälften 1 1 -2 und 12-1 bzw. 1 1 -4 und 12-3, ein weiteres Formteil aus einer ersten Komponente gespritzt werden. Nach dem anschließenden Öffnen der Schließeinheit können die Formteile aus zwei Komponenten entnommen werden, wodurch die ersten Formwerkzeughälften 1 1 -1 und 1 1 -3 erneut leer sind, also kein Formteil in sich aufweisen. Zum Entnehmen der Formteile wird die Wechseleinrichtung 4 um 90° gedreht, so dass eine einfache Entnahme möglich ist.
Anschließend können erneut die Dreheinrichtungen 9 gedreht werden, wodurch sich grundsätzlich die Ausgangslage der Fig. 5 wieder einstellt, wobei zusätzlich in den ersten Formwerkzeughälften 1 1 -2 und 1 1 -4 ein einkomponentiges Formteil angeordnet ist. Nach dem anschließenden Schließen der Schließeinheit kann an dieses Formteil die zweite Komponente angespritzt werden, während gleichzeitig in den zwei anderen Formwerkzeugen ein Formteil aus einer Komponente gespritzt wird. Somit können gleichzeitig zwei zweikomponentige Formteile gespritzt werden, wodurch die Produktionskosten gesenkt und somit die Wirtschaftlichkeit der Spritzgießmaschine erhöht werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 weist das Wendemodul 1 auf der Wechselfläche 5 eine Dreheinrichtung 9 auf, auf der zwei erste Formwerkzeughälften 1 1 -1 , 1 1 -2 angeordnet sind. Die auf der Wechselfläche 6 angeordneten Formwerkzeughälften sind hierbei nicht dargestellt. Gleiches gilt für die Formwerkzeughälften der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3. Auf der ersten Werkzeugaufspannplatte 2 ist eine zweite Formwerkzeughälfte 12-1 angeordnet, die in der in Fig. 6 dargestellten Stellung ein Formwerkzeug mit der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 bildet. Nach einem Schließen der Schließeinheit kann in diesem Formwerkzeug ein Formteil aus einer Komponente gespritzt werden. Nach dem anschließenden Öffnen der Schließeinheit wird die Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y gedreht, wodurch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -2 der zweiten Formwerkzeughälfte 12-1 zugeordnet wird. Beim Öffnen der Schließeinheit verbleibt das Formteil bei dieser Ausführungsform in der zweiten Formwerkzeughälfte 12-1 . Die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -2 weist eine größere Kavität auf als die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 , wodurch beim anschließenden Schließen der Schließeinheit ein Hohlraum verbleibt, der durch eine zweite Komponente gefüllt werden kann, die somit an die erste Komponente angespritzt wird. Bei dieser Komponente kann es sich beispielsweise lediglich um eine Beschichtung handeln, die nicht über eine Extrudierschnecke, sondern über eine einfache Hydraulikleitung in die Kavität eingebracht werden kann. Die Zuführung des Beschichtungsmaterials erfolgt dabei über das Wendemodul 1 . Nach dem anschließenden Öffnen der Schließeinheit kann die Wechseleinrichtung 4 um 90° gedreht werden, wodurch sich das in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -2 verbliebene Formteil in einer Position befindet, in der es aus der Formwerkzeughälfte entnommen werden kann.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird die Wechseleinrichtung 4 aus einer Würfeleinrichtung gebildet, die vier Wechselflächen aufweist, von denen drei zu sehen sind, nämlich die Wechselflächen 5, 6, 7. Auf jeder dieser Wechselflächen 5, 6, 7 ist eine Dreheinrichtung 9 mit zwei ersten Formwerkzeughälften angeordnet. In Fig. 7 sind somit auf den drei Wechselflächen 5, 6, 7 insgesamt sechs erste Formwerkzeughälften 1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3, 1 1 -4, 1 1 -5, 1 1 -6 angeordnet. Auf den beiden Werkzeugaufspannplatten 2, 3 sind jeweils zwei zweite Formwerkzeughälften angeordnet. Mit dieser Ausführungsform ist die Herstellung von Formteilen aus vier Komponenten möglich. Im Folgenden wird der Herstellungsprozess eines Formteils beschrieben. Zunächst wird in dem Formwerkzeug, welches aus der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 und der zweiten Formwerkzeughälfte 12-1 gebildet wird, ein Formteil aus einer Komponente gespritzt.
Nach dem Öffnen der Schließeinheit wird die Dreheinrichtung 9, an der die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 angeordnet ist, um die zweite Drehachse y gedreht, so dass anschließend mit Hilfe der zweiten Formwerkzeughälfte 12-2 eine zweite Komponente an das Formteil angespritzt werden kann. Beim anschließenden Öffnen der Schließeinheit verbleibt das Formteil weiter in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 . Die Wechseleinrichtung 4 wird anschließend um die erste Drehachse z bewegt oder gedreht. Hierbei ist es möglich, dass die Wechseleinrichtung 4 zunächst um 90° gedreht wird, wobei in der Formwerkzeughälfte 1 1 -3 ein weiteres Formteil aus zwei Komponenten gespritzt wird.
Nach einem erneuten Öffnen der Schließeinheit kann die Wechseleinrichtung 4 erneut um 90° gedreht werden, wodurch die erste Formwerkzeughälfte 1 1 -1 der zweiten Formwerkzeughälfte 12-3 an der zweiten Werkzeugaufspannplatte 3 zugeordnet ist. Mit dieser Zuordnung kann dann eine dritte Komponente an das Formteil angespritzt werden. Nach einem anschließenden Öffnen der Schließeinheit und einem Drehen der Dreheinrichtung 9 mit der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 kann dann mittels der zweiten Formwerkzeughälfte 12-4 eine vierte Komponente an das Formteil angespritzt werden.
Der oben beschriebene Herstellungsprozess bezieht sich nur auf ein Formteil. Es ist jedoch auch möglich, dass während der Herstellung dieses Formteils in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -1 ein weiteres Formteil in der ersten Formwerkzeughälfte 1 1 -2 hergestellt wird, welches ebenfalls durch eine Drehung der Dreheinrichtung 9 um die zweite Drehachse y jeweils zunächst der einen und dann der anderen Formwerkzeughälfte auf einer der Werkzeugaufspannplatten zugeordnet werden kann.
Alternativ wäre es auch möglich, die zweiten Formwerkzeughälften 12-1 und 12-3 sowie 12-2 und 12-4 jeweils identisch zueinander auszugestalten. Hierdurch wäre die Herstellung von vierkomponentigen Formteilen nicht mehr möglich, jedoch kann dadurch eine doppelte Produktion von Formteilen aus zwei Komponenten realisiert werden. Bezugszeichenliste:
1 Wendemodul
erste Werkzeugaufspannplatte
zweite Werkzeugaufspannplatte
Wechseleinrichtung
Wechselfläche
6 Wechselfläche
7 Wechselfläche
8 erste Antriebseinrichtung
9 Dreheinrichtung
10 Spritzgießmaschine
1 1 -1 erste Formwerkzeughälfte
1 1 -2 erste Formwerkzeughälfte
1 1 -3 erste Formwerkzeughälfte
1 1 -4 erste Formwerkzeughälfte
12-1 zweite Formwerkzeughälfte
12-2 zweite Formwerkzeughälfte
12-3 zweite Formwerkzeughälfte
12-4 zweite Formwerkzeughälfte
13 zweite Antriebseinrichtung
14 Säulen
15 Joch z erste Drehachse
y zweite Drehachse

Claims

Patentansprüche
1 . Wendemodul für eine Spritzgießmaschine mit einer Wechseleinrichtung (4), die zumindest zwei Wechselflächen (5, 6, 7) aufweist, wobei die Wechseleinrichtung (4) um zumindest eine erste Drehachse (z) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer Wechselfläche (5, 6, 7) eine Dreheinrichtung (9) angeordnet ist, die um eine zweite Drehachse (y) drehbar ist.
2. Wendemodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (z) im Wesentlichen vertikal angeordnet ist.
3. Wendemodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse (y) im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
4. Wendemodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (z) und die zweite Drehachse (y) orthogonal zueinander sind.
5. Wendemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer Dreheinrichtung (9) zumindest eine erste Formwerkzeughälfte (1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3, 1 1 -4, 1 1 -5, 1 1 -6) angeordnet ist.
6. Wendemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (4) eine Wendeplatteneinrichtung oder eine Würfeleinrichtung ist.
7. Wendemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (4) drei oder mehr, insbesondere vier, Wechselflächen (5, 6) aufweist.
8. Wendemodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf mehreren der Wechselflächen (5, 6), insbesondere jeder der Wechselflächen (5, 6), jeweils eine Dreheinrichtung (9) angeordnet ist.
9. Spritzgießmaschine mit einem Wendemodul (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgießmaschine (10) eine erste Werkzeugaufspannplatte (2) und eine zweite Werkzeugsaufspannplatte (3) aufweist.
1 1 . Spritzgießmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Werkzeugaufspannplatte (2) und/oder der zweiten Werkzeugaufspannplatte (3) zumindest eine zweite Formwerkzeughälfte (12-1 , 12-2, 12-3, 12- 4) angeordnet ist.
12. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Wendemodul (1 ) mittels eines Jochs geführt ist.
13. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wechselfläche (5, 6, 7, 8) in einer ersten Stellung einer Werkzeugaufspannplatte (2, 3) zugewandt und in einer zweiten Stellung von dieser Werkzeugaufspannplatte (2, 3) abgewandt ist.
14. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Formwerkzeughälfte (1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3, 1 1 -4, 1 1 - 5, 1 1 -6) durch eine Drehung der Dreheinrichtung (9) und/oder eine Drehung der Wechseleinrichtung (4) zumindest einer Mehrzahl von zweiten Formwerkzeughälften (12-1 , 12-2, 12-3, 12-4) zugeordnet werden kann.
15. Spritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Formwerkzeughälfte (12-1 , 12-2, 12-3, 12-4) durch eine Drehung der Dreheinrichtung (9) und/oder eine Drehung der Wechseleinrichtung (4) zumindest einer Mehrzahl von ersten Formwerkzeughälften (1 1 -1 , 1 1 -2, 1 1 -3, 1 1 -4, 1 1 -5, 1 1 -6) zugeordnet werden kann.
16. Verfahren zum Herstellen eines Formteils mittels Spritzgießen, wobei das Formteil während der Durchführung des Verfahrens zumindest einmal mittels einer Wechseleinrichtung (4) um eine erste Drehachse (z) der Wechseleinrichtung (4) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil zudem zumindest einmal mittels einer Dreheinrichtung (9) um eine zweite Drehachse (y) der Dreheinrichtung (9) bewegt wird, wobei beide Bewegungen an einem einzigen Wende- modul (1 ), insbesondere einem einzigen Wendemodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, durchgeführt werden.
17. Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (z) orthogonal zu der zweiten Drehachse (y) ist.
18. Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (z) eine im Wesentlichen vertikale Drehachse ist.
19. Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß einem der Ansprüche 16 bis
18, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse (y) eine im Wesentlichen horizontale Drehachse ist.
20. Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß einem der Ansprüche 16 bis
19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mittels einer Spritzgießmaschine gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15 durchgeführt wird.
21 . Verfahren zum Herstellen eines Formteils gemäß einem der Ansprüche 16 bis
20, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil während der Durchführung des Verfahrens zumindest einmal um 180° um die erste Drehachse (z) und/oder um die zweite Drehachse (y) gedreht wird.
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