DE19901114A1 - Spritzpreßmaschine - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Spritzpreßma­ schine des Typs, die ein Karussell aufweist, das eine Mehr­ zahl von Formen längs einer Strecke transportiert, die wenig­ stens eine Spritzpreßstation und wenigstens eine Entnahmesta­ tion, in der das gepreßte Material entnommen wird, durch­ läuft. Dabei betrifft die Erfindung eine Spritzpreßmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wobei man ins­ besondere von einer Maschine des Typs "Rotativ-Transfer" sprechen könnte.

Die erfindungsgemäße Maschine ist dadurch charakterisiert, daß eine Presse vorgesehen ist, die in der Lage ist, die Form, also das Formwerkzeug, während der Einspritzung ge­ schlossen zu halten, wobei die Presse neben dem Karussell aufgestellt ist und wobei Mittel vorgesehen sind, die in der Lage sind, die Form zu entnehmen, um sie zum Zeitpunkt der Injektion in die Presse einzuführen.

Die Erfindung ist außerdem dadurch charakterisiert, daß zwei oder mehr Injektoren vorgesehen sind, die in der Lage sind, gleichzeitig von unterschiedliche Positionen und insbesondere auf entgegengesetzten Seiten in die Form einzuspritzen.

Es ist bekannt, daß bei den Spritzpreßverfahren die sich im Innern der Form entwickelnden Drücke sehr hoch sind, so daß das Öffnen einer Form hervorgerufen werden kann. Um dieses Problem zu beseitigen, greift man auf geeignete Vorrichtungen zurück, insbesondere auf öldynamische Pressen oder ähnliches, die während der Phase des Einspritzens des Materials auf die Form einwirken, um zu verhindern, daß die starken Innendrücke ein unerwünschtes Öffnen der Form verursachen.

Die Karussell-Maschine ist besonders vorteilhaft in Fällen, in denen nach der Einspritzphase eine lange Abkühlzeit ver­ streichen muß, bevor man das hergestellte Produkt aus der Form entnehmen kann, um ein in seiner Gestalt stabiles Pro­ dukt zu erhalten.

Außerdem erweist sich die Lösung einer karussellartig aufge­ bauten Maschine als nützlich für die optimale Gewichtsvertei­ lung, vor allem während der Phase der rotativen Verlagerung, und für eine optimale Verteilung der Benutzung der darauf montierten Formen und insbesondere für die Kühlflüssigkeit.

Es sind insbesondere Preßmaschinen bekannt, die eine Mehrzahl von auf einem Karussell montierten Formen umfassen, wobei je­ der Form eine Presse zugeordnet ist.

Im übrigen weisen die oben beschriebenen Karussell-Maschinen verschiedene Unzulänglichkeiten auf.

Zieht man in Betracht, daß eine Karussell-Spritzpreßmaschine oft wenigstens acht bis zwölf Formen umfaßt, wird offensicht­ lich, daß der Einsatz weiterer Pressen die Realisierung einer sehr schwergewichtigen und kostenintensiven Struktur nach sich zieht.

Es sind daher Maschinen bekannt, bei denen eine oder zwei feststehende Pressen vorgesehen sind, die jeweils an einer portalartigen Struktur montiert sind, die sich vollständig oder teilweise reiterähnlich über das Karussell erstreckt.

Der Einsatz von einer oder zwei das Karussell reiterartig überbrückender Pressen setzt jedoch, auch wenn damit niedri­ gere Herstellungskosten verbunden sind, eine besonders robu­ ste und kostenaufwendige Konstruktion des Karussells voraus.

Tatsächlich muß in einem solchen Fall das Karussell mit be­ sonderen Trägern oder Haltern versehen werden, um zu gewähr­ leisten, daß die darauf befestigten Formen frei zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil der die Schließpresse tra­ genden Struktur bewegbar sind.

Außerdem befinden sich bei derartigen Karussell-Maschinen die zum Füllen der Form dienenden Mittel, d. h. die Injektoren, in entgegengesetzter Position zu einer einzigen Oberfläche der Form.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spritzpreßmaschine zu realisieren, die im Vergleich zu den gegenwärtig bekannten Maschinen verbessert ist.

Insbesondere besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung dar­ in, eine wirtschaftlich und technisch vorteilhafte Lösung für das Verschließen der Form während der Injektionsphase vorzu­ schlagen, und außerdem eine technologisch vorteilhafte Lösung für die Durchführung der Injektions- bzw. Einspritzphase.

Diese Ziele werden erreicht mittels einer Spritzpreßmaschine der Art, die ein Karussell umfaßt, das eine Mehrzahl von For­ men transportiert, und bei der eine neben dem Karussell ange­ ordnete Presse vorgesehen ist, wobei Mittel vorhanden sind, die dafür sorgen, daß eine jeweilige Form, wenn sie sich in Übereinstimmung mit der Spritzstation befindet, entnommen und in die Presse eingeführt wird, und die nach beendetem Spritz­ vorgang die betreffende Form an das Karussell zurückgeben. Im besonderen werden die oben erwähnten Ziele mit einer Spritz­ preßmaschine erreicht, die die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung können ge­ mäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche ausgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Maschine wird nun beispielhaft und nicht einschränkend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnun­ gen näher beschrieben, wobei:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht der erfin­ dungsgemäßen Maschine während einer er­ sten Phase des Arbeitszyklus zeigt;

Fig. 2 die gleiche Ansicht wie die Fig. 1 wäh­ rend einer zweiten Phase des Arbeitszy­ klus zeigt;

Fig. 3a, 3b, 3c drei schematische Aufrißdarstellungen ei­ ner Besonderheit der Maschine zeigen, die die zur Entnahme des gespritzten Produk­ tes notwendigen Bewegungsphasen der Form illustrieren;

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Er­ findung während einer ersten Phase des Arbeitszyklus zeigt;

Fig. 5 die gleiche Ansicht wie die Fig. 4, al­ lerdings während einer zweiten Phase des Arbeitszyklus darstellt; und

Fig. 6 eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

Unter Bezugnahme auf die oben genannten Zeichnungen bezeich­ net die Bezugsziffer 1 in ihrer Gesamtheit eine Maschine zum Spritzpressen, die von der Art ist, welche ein eine Mehrzahl von Formen 3 transportierendes Karussell 2 und wenigstens ei­ ne Spritzstation 4 mit wenigstens einem Injektor 6 umfaßt.

Die Maschine ist mit einer Presse 5 und mit wenigstens einer Ausgabe- bzw. Entnahmestation 7 für die spritzgepreßten Pro­ dukte ausgestattet.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die auch als In­ jektionsstation oder Einspritzstation bezeichenbare Spritz­ station 4 vom Karussell 2 getrennt und außerhalb dieses Ka­ russells 2 positioniert ist.

Es sind außerdem Mittel 8 vorhanden, die in bekannter Art ausgeführt werden können und die geeignet sind, um die Formen 3 zwischen dem Karussell 2 und der Spritzstation 4 zu bewe­ gen.

Die Presse 5 ist so nahe wie möglich neben dem Karussell 2 im Bereich der Spritzstation 4 angeordnet.

Das Karussell kann erforderlichenfalls noch die zugehörigen Träger- bzw. Haltemittel umfassen, beispielsweise Spannbak­ kenmittel, die während des Abkühlzyklus der gepreßten Teile für einen geschlossenen Zustand aufrechterhalten.

Auf diese Weise stellt sich der gesamte Komplex als erheblich einfacher und leichter als bekannte Vorrichtungen dar, mit unmittelbaren Vorteilen sowohl unter dem Gesichtspunkt der Realisierungskosten als auch unter demjenigen der Betriebs- und Wartungskosten.

In der Tat kann das Karussell mit einem weniger kräftigen und weniger platzraubenden Motor versehen sein, kann einen leich­ ten und ökonomischen Aufbau haben, benötigt keine Fundamente und die Formen benötigen insbesondere keine besonderen Trag- bzw. Haltemittel am Karussell.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist auch die Entnahmestation 7 für die gepreßten Produkte außer­ halb des Karussells 2 positioniert und sind, analog zu den Bewegungsmitteln 8, Mittel 9 vorhanden, die in der Lage sind, die Form 3 zwischen dem Karussell 2 und der Entnahmestation 7 zu bewegen.

Am Anfang des Preßzyklus befindet sich die Maschine in der in Fig. 1 gezeigten Position, wobei eine leere Form 51 die Po­ sition 1 in Übereinstimmung mit der Spritzstation 4 einnimmt und sich eine Form 52 mit dem schon abgekühlten Produkt in Übereinstimmung mit der Entnahmestation 7 in Position 2 be­ findet.

Die Bewegungsmittel 8 entnehmen die leere Form (Fig. 3a) und verlagern diese, beispielsweise durch eine Ziehbewegung, in die Presse (Position 1 in Fig. 2), während gleichzeitig in der Entnahmestation 7 die Form 52 zum Entfernen des spritzge­ preßten Teils 10 geöffnet wird, wie dies schematisch in Fig. 3b und 3c gezeigt ist.

Die Presse schließt sich auf das leere Formwerkzeug und ini­ tiiert die Einspritzphase entsprechend der bekannten Techni­ ken; am Ende hebt sich die Presse hoch um dem Manipulator bzw. der Handhabungseinrichtung 8 zu ermöglichen, die Form auf das Karussell zurückzubringen, während gleichzeitig auch die Form in der Entnahmestation (Fig. 3) in das Karussell zurückgebracht wird, das dann um einen Schritt weiterbewegt werden kann, um einen neuen Injektionszyklus bezüglich des folgenden Formwerkzeuges ausführen zu können.

In einer alternativen Ausführungsform (Fig. 4) umfaßt die Spritzpreßmaschine 1 ein Paar von Karussells 2, die in entge­ gengesetzten Richtungen drehbar und bezüglich der Spritzsta­ tion 4 spiegelbildlich angeordnet sind.

Indem man sie zweckmäßigerweise wechselweise um jeweils einen Schritt rotieren läßt, ermöglicht dies den Einsatz eines ein­ zigen Injektors und einer einzigen Presse für beide Maschinen und bewirkt auf diese Weise, daß in einer speziellen Phase des Produktionssystems die bereits gefüllte Form aus der Presse in ihr zugeordnetes Karussell verlagert werden kann, während gleichzeitig die leere Form des anderen Karussells unter die Presse verlagerbar ist, um dort mit Material ge­ füllt zu werden.

Die Position der Presse, aufgestellt neben dem Karussell, er­ möglicht auf einfache Weise die Realisierung eines Spritz­ preßprozesses in besonders effizienter und technisch wirksa­ mer Weise.

Tatsächlich ist es sowohl bei Vorhandensein zweier Karussells als auch mit nur einem einzigen Karussell möglich, an der je­ weils in der Presse befindlichen Form den Injektionszyklus gleichzeitig von zwei entgegengesetzten Seiten der Form her vorzunehmen. Wie in Fig. 6 dargestellt, befinden sich die Injektoren an einander entgegengesetzten Stellen.

Der Notwendigkeit und dem Bedürfnis entsprechend kann man die Anzahl der Injektoren und deren Position relativ zueinander auswählen. Beispielsweise können vier Injektoren so angeord­ net werden, daß sie sich paarweise gegenüberliegen oder daß drei davon an einer Oberfläche und einer an der entgegenge­ setzten bzw. gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen ist, und im Fall eines einzigen Karussells können gut drei Ober­ flächen der sich unter der Presse befindlichen Form verwendet werden, wobei auch die dem Karussell entgegengesetzte Form­ oberfläche zur Verfügung steht.

Eine solche Charakteristik ist besonders innovativ und effi­ zient im Zusammenhang mit Karusell-Maschinen und erweist sich als besonders nützlich beim Pressen von Produkten mit großen Oberflächen.

In diesen Fällen ist die Strecke des eingespritzten Materials im Vergleich zu den bekannten Maschinen praktisch halbiert. Dies gewährleistet den Erhalt einer einfachen und korrekten Befüllung der Form, eines geringeren Spritzdruckes und daher eine Verbesserung der technischen Merkmale des auf diese Wei­ se hergestellten Produktes.

Zusammenfassend läßt sich nochmals festhalten, daß die Spritzpreßmaschine im Falle eines besonders vorteilhaften Aufbaues mit wenigstens einem intermittierend drehbaren Ka­ russell 2 ausgestattet ist, das eine Mehrzahl von Formen 3 trägt, die das Negativ eines insbesondere aus Kunststoffmate­ rial herzustellenden Produktes repräsentieren. Ferner ist we­ nigstens eine mit einer Presse 5 ausgestattete Spritzstation 4 vorhanden, sowie wenigstens eine Entnahmestation 7, in der ein in einer Form im Rahmen eines Spritzpreßvorganges herge­ stelltes Produkt aus der Form entnommen bzw. entfernt wird. Die Presse 5 befindet sich außerhalb des Karussells 2 neben diesem, so daß die am Karussell 2 entlang eines Kreisbogens angeordneten Formen 3 bei der intervallweisen Rotationsbewe­ gung des Karussells 2 an der Presse 5 vorbeilaufen. Soll be­ züglich einer Form ein Spritzpreßvorgang stattfinden, wird die betreffende Form 3 in Übereinstimmung mit der Spritzsta­ tion 4 gegenüberliegend der Presse 5 positioniert, was durch entsprechende Drehpositionierung des Karussells 2 erfolgt. Anschließend werden beispielsweise von einer Handhabungsein­ richtung gebildete Bewegungsmittel 8 aktiviert, die die be­ treffende Form aus dem Karussell 2 entnehmen und in die Pres­ se 5 einführen. Nach Beendigung des Spritzpreßvorganges setz­ ten die Bewegungsmittel 8 die nun mit Kunststoffmaterial ge­ füllte Form 3 in das Karussell zurück, welches anschließend weitertaktet, bis die nächste auf dem Karussell befindliche und noch leere Form an der Spritzstation 4 positioniert ist. Bezüglich dieser Form schließt sich nun der gleiche Handha­ bungs- und Spritzpreßvorgang an wie vorstehend erwähnt. Die Entnahme eines fertiggestellten Produktes erfolgt insbesonde­ re in entsprechender Weise in der Entnahmestation 7, die mit ebenfalls als Handhabungsmittel bezeichenbaren Bewegungsmit­ teln 9 ausgestattet ist, um eine jeweilige Form 3 vorüberge­ hend aus dem Karussell 2 zu den erwähnten Entnahmezwecken auszulagern und anschließend wieder in das Karussell zurück­ zusetzen.

Ein Fachmann erfaßt sofort die beträchtlichen Vorteile, die die oben beschriebenen Merkmale mit sich bringen, und zwar in puncto konstruktiver Vereinfachung, besserer Wirtschaftlich­ keit und weniger aufwendigem Betrieb.

Claims (4)

1. Spritzpreßmaschine, mit einem intermittierend drehbaren Karussell (2), das eine Mehrzahl von Formen (3) trägt, mit wenigstens einer Spritzstation (4), die mit einer Presse (5) ausgestattet ist, und mit wenigstens einer Entnahmestation (7) für spritzgepreßte Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (5) außerhalb des Karussells (2) angeordnet ist, und daß Mittel (8) vorhanden sind, die in der Lage sind, die Formen (3) so zu bewegen, daß sie für den Spritzvorgang aus dem Karussell (2) entnommen und in die Presse (5) eingeführt werden.

2. Spritzpreßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Entnahmestation (7) getrennt vom Karussell (2) und wie die Presse (4) außerhalb des Karussells (2) angeord­ net ist, und daß Mittel (9) zum Bewegen der Formen (3) zwi­ schen dem Karussell (2) und der Entnahmestation (7) vorhanden sind.

3. Spritzpreßmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer jeweiligen Spritzstation (4) zwei oder mehr als zwei Injektoren zugeordnet sind, die in der La­ ge sind, von unterschiedlichen Stellen her gleichzeitig in die Form einzuspritzen.

4. Spritzpreßmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinanderliegend angeord­ nete drehbare Karussells vorgesehen sind, zwischen den wenig­ stens eine gemeinsame Spritzstation (4) angeordnet ist, wobei ferner außerhalb der Karussells, und einer jeweiligen Spritz­ station zugeordnet, eine Presse vorgesehen ist, die in der Lage ist, die Formen während der in sie erfolgenden Einsprit­ zung verschlossen zu halten.